KR102407588B1

KR102407588B1 - 광원 유닛

Info

Publication number: KR102407588B1
Application number: KR1020197011971A
Authority: KR
Inventors: 타카유키 우토; 와타루 고우다
Original assignee: 도레이 카부시키가이샤
Priority date: 2016-11-07
Filing date: 2017-10-11
Publication date: 2022-06-10
Also published as: KR20190082764A; CN109891309A; WO2018083953A1; US10732332B2; EP3537187A1; TWI736701B; JPWO2018083953A1; JP6822415B2; EP3537187A4; CN109891309B; TW201825989A; US20200064528A1

Abstract

(과제) 디스플레이에 실장했을 때에, 흑색 표시부와 백색 표시부의 콘트라스트가 우수하고, 또한 정면 휘도가 높은 광원 유닛을 제공한다.
(해결수단) 광원과, 상기 광원으로부터 입사된 입사광을 그 입사광보다 장파장의 광으로 변환하는 색 변환 부재와, 상기 광원과 색 변환 부재 사이에 존재하고, 필름면에 수직으로 입사된 광원의 광을 투과하고, 또한 필름면에 수직으로 입사된 색 변환 부재로부터 출광된 광을 반사하는 반사 필름을 포함하는 광원 유닛으로서, 또한 광원의 광 중 P파의 반사율에 대해서, 반사 필름면에 대해서 20°, 40°, 60°의 각도로 입사했을 때의 반사율 R20(%), R40(%), R60(%)로 한 경우에 R20＜R40＜R60인 것을 특징으로 하는 광원 유닛.

Description

광원 유닛

본 발명은 광원과 색 변환 부재와 반사 필름을 포함하는 광원 유닛에 관한 것이다.

색 변환 방식에 의한 멀티 컬러화 기술을 액정 디스플레이나 유기 EL 디스플레이, 조명 등에 응용하는 것이 왕성히 검토되고 있다. 색 변환이란 발광체로부터의 발광을 보다 장파장인 광으로 변환하는 것이며, 예를 들면, 청색 발광을 녹색이나 적색 발광으로 변환하는 것을 나타낸다.

이 색 변환 기능을 갖는 조성물을 시트화하고, 예를 들면, 청색 광원과 조합함으로써, 청색 광원으로부터 청색, 녹색, 적색의 3원색을 인출하는 것, 즉 백색광을 인출하는 것이 가능해진다. 이러한 청색 광원과 색 변환 기능을 갖는 시트를 조합한 백색 광원을 백라이트 유닛으로 하고, 액정 구동 부분과, 컬러 필터와 조합함으로써, 풀컬러 디스플레이의 제작이 가능하게 된다. 또 액정 구동 부분이 없으면, 그대로 백색 광원으로서 사용할 수 있고, 예를 들면, LED 조명 등의 백색 광원으로서 응용할 수 있다.

색 변환 방식을 이용하는 액정 디스플레이의 과제로서 색재현성의 향상을 들 수 있다. 색재현성의 향상에는 백라이트 유닛의 청색, 녹색, 적색의 각 발광 스펙트럼의 반값폭을 좁게 하고, 청색, 녹색, 적색 각 색의 색순도를 높이는 것이 유효하다. 이것을 해결하는 수단으로서 무기 반도체 미립자에 의한 퀀텀닷을 색 변환 부재의 성분으로서 사용하는 기술이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 퀀텀닷을 사용하는 기술은 확실히 녹색, 적색의 발광 스펙트럼의 반값폭이 좁고, 색재현성은 향상되지만, 반면, 퀀텀닷은 열, 공기 중의 수분이나 산소에 약하고, 내구성이 충분하지 않았다.

퀀텀닷 대신에 유기·무기물의 발광 재료를 색 변환 부재의 성분으로서 사용하는 기술도 제안되어 있다. 유기 발광 재료를 색 변환 부재의 성분으로서 사용하는 기술의 예로서는, 쿠마린 유도체를 사용한 것(예를 들면, 특허문헌 2 참조), 로다민 유도체를 사용한 것(예를 들면, 특허문헌 3 참조), 피로메텐 유도체를 사용한 것(예를 들면, 특허문헌 4 참조)이 개시되어 있다.

또한 퀀텀닷 기술이나 유기·무기물의 발광 재료로 이루어지는 색 변환 부재를 사용함으로써 색재현성은 향상되지만, 그 색특성이나 색 변환 부재의 발광 특성 때문에 휘도가 저하된다는 과제도 있다. 그 대책으로서, 예를 들면, 색 변환 부재로부터 발광된 광을 반사하는 광파장 선택성의 반사 필름을 사용한 것이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 5 참조).

일본 특허공개 2012-22028호 공보 일본 특허공개 2007-273440호 공보 일본 특허공개 2001-164245호 공보 일본 특허공개 2011-241160호 공보 일본 특허공개 2009-140822호 공보

최근, 액정 디스플레이의 흑색 표시시의 백색화의 개선을 위해서, 화면표시에 의해 부분적으로 일부의 LED를 소등시키는 기술이 이용되어지게 되어 있다. 그러나, 광원의 광은 퍼지면서 시인자측으로 진행되므로, 광이 정면방향 이외에 경사방향으로도 출광되므로, 본래 흑색 표시를 위해 광원의 광을 소등하고 있는 부분에도 광이 넓게 누설되어 흑색 표시부와 백색 표시부의 콘트라스트의 악화가 생기고, 또한 정면 휘도도 저하된다는 문제가 있었다.

그래서, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로서, 디스플레이에 실장했을 때에, 흑색 표시부와 백색 표시부의 콘트라스트가 우수하고, 또한 정면 휘도가 높은 광원 유닛을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위한 것으로서, 광원과, 상기 광원으로부터 입사된 입사광을 그 입사광보다 장파장의 광으로 변환하는 색 변환 부재와, 상기 광원과 색 변환 부재 사이에 존재하고, 필름면에 수직으로 입사된 광원의 광을 투과하고, 또한 필름면에 수직으로 입사된 색 변환 부재로부터 출광한 광을 반사하는 반사 필름을 포함하는 광원 유닛으로서, 또한 광원의 광 중 P파의 반사율에 대해서, 반사 필름면에 대해서 20°, 40°, 60°의 각도로 입사했을 때의 반사율 R20(%), R40(%), R60(%)로 한 경우에 R20＜R40＜R60인 것을 특징으로 하는 광원 유닛이다.

(발명의 효과)

본 발명에 의하면, 흑색 표시와 백색 표시의 콘트라스트가 우수하고, 또한 고휘도인 광원 유닛을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 광원 유닛의 일례를 나타내는 모식 단면도
도 2는 본 발명의 광원 유닛의 일례를 나타내는 모식 단면도
도 3은 본 발명의 광원 유닛의 일례를 나타내는 모식 단면도
도 4는 본 발명의 광원 유닛의 일례를 나타내는 모식 단면도
도 5는 반사 필름 표면의 요철형상의 일례를 나타내는 모식 단면도
도 6은 반사 필름 표면의 요철형상의 일례를 나타내는 모식 단면도
도 7은 반사 필름의 장척방향 말단, 단척방향 말단, 중앙의 장소를 나타내는 모식도
도 8은 반사 필름과 색 변환 부재가 일체화된 적층부재의 일례를 나타내는 모식 단면도

이하에 본 발명의 실시형태에 대해서 상세하게 서술하지만, 본 발명은 이하의 실시예를 포함하는 실시형태에 한정해서 해석되는 것은 아니고, 발명의 목적을 달성할 수 있고, 또한, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위내에 있어서의 여러가지의 변경은 당연히 있을 수 있다.

본 발명의 광원 유닛은, 도 1에 나타내는 바와 같이 광원, 색 변환 부재, 반사 필름을 포함해서 이루어지고, 또한 광원과 색 변환 부재 사이에 반사 필름이 존재하고 있을 필요가 있다. 또한 도 2에 나타내는 바와 같이 측면에 광원을 제공한 도광판을 반사 필름의 하면에 설치한 구성이어도 좋다. 이하, 이들의 구성을 베이스로 해서 설명한다.

<광원>

본 발명의 광원 유닛을 구성하는 광원의 종류는 후술의 색 변환 부재에 포함되는 발광 물질이 흡수 가능한 파장영역에 발광을 나타내는 것이면 어느 광원이라도 사용할 수 있다. 예를 들면, 열음극관이나 냉음극관, 무기EL 등의 형광성 광원, 유기 일렉트로루미네선스 소자 광원, LED, 백열 광원, 또는 태양광 등 어느 광원이라도 원리적으로는 이용 가능하지만, 특히는 LED가 적합한 광원이다. 예를 들면, 디스플레이나 조명 용도에서는 청색광을 받아서 녹색을 발광시키거나, 자외광을 받아서 청색광을 발광시키거나 하지만, 전자의 경우, 청색광의 색순도를 높일 수 있는 점에서 400∼500nm의 범위의 광원을 갖는 청색 LED가 더욱 적합한 광원이다. 또한 후자의 경우, 청색 발광 효율을 높이면서도 자외선에 의한 내부재료의 열화를 억제하는 관점으로부터 380∼420nm의 범위의 광원을 갖는 근자외선 LED가 더욱 적합한 광원이다.

광원은 1종류의 발광 피크를 갖는 것이어도 좋고, 2종류 이상의 발광 피크를 갖는 것이어도 좋지만, 색순도를 높이기 위해서는 1종류의 발광 피크를 갖는 것이 바람직하다. 또한 발광 피크의 종류가 다른 복수의 광원을 임의로 조합해서 사용하는 것도 가능하다.

<색 변환 부재>

본 발명의 광원 유닛에는 상기 광원으로부터 입사된 입사광을, 즉 색 변환 부재에 입사하는 광원으로부터의 광을 그 입사광보다 장파장의 광으로 변환하는 색 변환 부재를 포함하는 구성으로 하는 것이 필요하다. 여기에서 말하는 광원으로부터 입사된 입사광을 그 입사광보다 장파장의 광으로 변환한다란 이하와 같이 정의되는 것이다. 우선, 광원의 발광 스펙트럼을 계측하고, 발광 스펙트럼의 최대강도를 나타내는 파장을 광원의 발광 피크 파장으로 하고, 광원의 발광 피크 파장에서의 발광 강도의 50% 이상의 강도를 나타내는 발광대역을 갖고 광원의 발광대역으로 한다. 계속해서, 광원으로부터의 광을 색 변환 부재를 통해서 수광했을 때의 발광 스펙트럼을 계측한다. 그 때의 광원의 발광 피크 파장을 제외한 최대강도를 나타내는 파장을 색 변환 부재의 출광 피크 파장으로 하고, 색 변환 부재의 출광 피크 파장에서의 출광 강도의 50% 이상의 강도를 나타내는 대역을 색 변환 부재의 출광대역으로 한다. 이 색 변환 부재의 출광대역이 광원의 발광대역보다 장파장측에 있는 것을 갖고 광원으로부터 입사된 입사광을 그 입사광보다 장파장의 광으로 변환하는 것으로 하고, 더욱 구체적으로는 색 변환 부재의 출광대역의 장파장단이 광원의 발광대역의 장파장단보다 장파장측에 있는 것으로 한다. 이러한 색 변환 부재를 사용함으로써 적색·녹색·청색의 색을 개별로 발광시키는 것이 용이하게 되고, 표현할 수 있는 색의 종류가 많고 색재현성이 높은 광원 유닛 및 액정 디스플레이를 얻을 수 있는 것이다. 또한 색 변환 부재로부터의 국소적인 출광 피크를 복수 구비하는 경우에는, 색 변환 부재의 출광대역의 일부에서 최대강도의 50% 미만이 되는 경우도 있지만, 이 경우도 분단된 색 변환 부재의 출광대역 중에서 가장 장파장의 색 변환 부재의 출광대역의 단이 되는 파장이 광원의 발광대역의 장파장단보다 장파장측에 있으면 좋다. 또한 본원에서 사용하는 광원과 색 변환 부재의 조합으로서는 광원의 발광 파장의 장파장단보다 색 변환 부재의 출광대역의 저파장단(파장기준에서 본 대역에 있어서 가장 작은 파장을 저파장단이라고 한다. 또한 동 대역에 있어서 가장 큰 파장을 장파장단이라고 한다)이 장파장측에 있는 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 색 변환 부재가 광원과는 다른 색의 광을 발광하므로 보다 색재현성이 우수한 디스플레이가 얻어지게 된다.

본 발명의 광원 유닛을 구성하는 색 변환 부재는 상술한 바와 같이 특정의 파장의 광을 다른 파장의 광으로 변환하는 부재이며, 그 일례로서 광파장을 변환하는 기능을 갖는 퀀텀닷이나 형광체 등의 색 변환 재료를 함유한 필름 또는 시트체가 예시된다. 색 변환 재료를 수지 필름에 함유한 것이어도 좋고, 기재가 되는 필름 상에 색 변환 재료를 함유한 막을 적층한 것이어도 좋다. 또한 별도의 예로서, 통상의 적색·녹색·청색의 3색으로 이루어지는 컬러 필터의 대체로서 색 변환 부재를 사용하는 것이 예시된다. 청색 광원을 사용하는 경우에는, 적색·녹색·청색의 각각의 컬러 필터의 대체로서 적색에의 색 변환 부재, 녹색에의 색 변환 부재, 청색을 투과하는 투명부재를 사용할 수 있다.

퀀텀닷으로서는 ZnS 쉘을 갖는 CdSe를 예로서 들 수 있다. 또한 CdSe/ZnS, InP/ZnS, PbSe/PbS, CdSe/CdS, CdTe/CdS, 또는 CdTe/ZnS를 포함하는 코어/쉘 발광 나노 결정을 사용해도 좋다.

무기 형광체는 최종적으로 소정의 색을 재현할 수 있는 것이면 특별히 한정은 없고, 공지의 것을 사용할 수 있다. 예로서는, YAG 형광체, TAG 형광체, 실리케이트 형광체, 나이트라이드 형광체, 옥시나이트라이드 형광체, 질화물, 산질화물 형광체, β형 사이알론 형광체 등을 들 수 있다. 그 중에서도, YAG 형광체 및 β형 사이알론 형광체가 각각 바람직하게 사용된다.

YAG 형광체는 적어도 세륨으로 부활된 이트륨·알루미늄 산화물 형광체, 적어도 세륨으로 부활된 이트륨·가돌리늄·알루미늄 산화물 형광체, 적어도 세륨으로 부활된 이트륨·알루미늄·가닛 산화물 형광체, 및, 적어도 세륨으로 부활된 이트륨·갈륨·알루미늄 산화물 형광체 등이 있고, 구체적으로는, Ln₃M₅O₁₂:R(Ln은 Y, Gd, La에서 선택되는 적어도 1 이상이다. M은 Al, Ca 중 적어도 어느 한쪽을 포함한다. R은 란타노이드계이다.), (Y_1-xGa_x)₃(Al_1-yGa_y)₅O₁₂:R(R은 Ce, Tb, Pr, Sm, Eu, Dy, Ho에서 선택되는 적어도 1 이상이다. 0＜x＜0.5, 0＜y＜0.5이다.) 등을 들 수 있다.

β형 사이알론은 β형 질화규소의 고용체이며, β형 질화규소 결정의 Si 위치에 Al이, N 위치에 O가 치환 고용된 것이다. 단위포(단위격자)에 2식량의 원자가 있으므로, 일반식으로서 Si_6-zAl_zO_zN_8-z가 사용된다. 여기에서, 조성 z는 0∼4.2이며, 고용범위는 매우 넓고, 또 (Si, Al)/(N, O)의 몰비는 3/4을 유지할 필요가 있다. β형 사이알론의 일반적인 제법은 질화규소 이외에, 산화규소와 질화알루미늄을, 또는 산화알루미늄과 질화알루미늄을 추가해서 가열하는 방법이다.

β형 사이알론은 결정구조내에 희토류 등의 발광 원소(Eu, Sr, Mn, Ce 등)를 도입함으로써, 자외로부터 청색의 광으로 여기해서 520∼550nm의 녹색 발광을 나타내는 β형 사이알론 형광체가 된다. 이것은 백색 LED 등의 발광 장치의 녹색 발광 성분으로서 바람직하게 사용된다. 특히 유로퓸(Eu²⁺)을 함유시킨 Eu²⁺활성화 β형 사이알론 형광체는 발광 스펙트럼은 매우 샤프하기 때문에, 청색, 녹색, 적색의 협대역 발광이 요구되는 화상 처리 표시 장치 또는 액정 디스플레이 패널의 백라이트 광원에 적합한 소재이다.

유기 형광체로서는 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 피렌, 크리센, 나프타센, 트리페닐렌, 페릴렌, 플루오란텐, 플루오렌, 인덴 등의 축합 아릴환을 갖는 화합물이나 그 유도체;

푸란, 피롤, 티오펜, 실롤, 9-실라플루오렌, 9,9'-스피로비실라플루오렌, 벤조티오펜, 벤조푸란, 인돌, 디벤조티오펜, 디벤조푸란, 이미다조피리딘, 페난트롤린, 피리딘, 피라진, 나프티리딘, 퀴녹살린, 피롤로피리딘 등의 헤테로아릴환을 갖는 화합물이나 그 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 그 금속착체;

인도시아닌그린 등의 시아닌계 화합물;

플루오레세인·에오신·로다민 등의 크산텐계 화합물이나 티오크산텐계 화합물;

폴리페닐렌계 화합물, 나프탈이미드 유도체, 프탈로시아닌 유도체 및 그 금속착체, 포르피린 유도체 및 그 금속착체;

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 금속착체 화합물 등이 있다.

색 변환 재료는 색 변환 부재 중에 적어도 1종 포함되어 있으면 좋고, 2종 이상 포함되어 있어도 좋다.

또 여기에서, 색 변환 부재는 상기 색 변환 기능을 갖는 재료가 단독으로 또는 다른 재료에 적층됨으로써 필름 형상을 갖고 있는 것이나, 색 변환 기능을 갖는 재료가 유리로 대표되는 경질부재 상에 인쇄·도포에 의해 고정화된 것을 예시로 해서 색 변환 기능을 갖는 물질을 구성요소로 하는 유체물이다. 또, 필름은 이차원 상의 넓이를 갖지만, 그 넓이의 크기는 필름의 의미를 좌우하지 않는다. 예를 들면, 두께(z축방향)가 10nm이며 xy면의 면적이 1㎛²이여도 필름이라고 할 수 있다.

<반사 필름>

본 발명의 광원 유닛의 구성요소인 반사 필름은 광원과 색 변환 부재 사이에 존재하고, 필름면에 수직으로 입사된 광원의 광을 투과하고, 또한 필름면에 수직으로 입사된 색 변환 부재로부터 출광한 광을 반사하고, 또한, 광원의 광 중 P파의 반사율에 대해서, 반사 필름면에 대해서 20°, 40°, 60°의 각도로 입사했을 때의 반사율 R20(%), R40(%), R60(%)로 한 경우에 R20＜R40＜R60일 필요가 있다(이하에서는, 이러한 필름을 제 1 반사 필름이라고 칭하는 일이 있다).

여기에서, 필름면에 수직으로 입사된 광원의 광을 투과한다란, 반사 필름의 입사각도 0°에서의 투과 스펙트럼에 있어서 상술한 광원의 발광대역에서의 평균 투과율이 70% 이상인 것을 나타낸다. 반사 필름이 광원으로부터 입사된 광을 투과함으로써 광원으로부터 입사된 광이 색 변환 부재에 도달하는 광량이 증대하고, 색 변환 부재에서의 발광을 용이하게 높이는 것이 가능해진다. 바람직하게는, 광원으로부터 반사 필름에 입사되는 입사광의 입사각도 0°에 있어서의 광원의 발광대역에서의 평균 투과율이 80% 이상이며, 보다 바람직하게는 85% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상이다. 투과율이 증가함으로써 보다 효율적으로 색 변환 부재에서의 색 변환 효율을 높이는 것이 용이해진다. 이러한 반사 필름을 얻기 위해서는, 필름의 각 층의 층두께를 제어하는 것에 의한 반사대역의 최적화에 추가해서 표면으로의 저굴절율의 수지로 이루어지는 층을 형성함으로써 표면반사를 억제함으로써 달성할 수 있다.

제 1 반사 필름은 반사 필름의 필름면에 수직으로 입사된 색 변환 부재로부터 출광한 광을 반사할 필요가 있다. 여기에서 말하는 색 변환 부재로부터 출광한 광을 반사한다란 반사 필름의 입사각도 10°의 반사 스펙트럼에 있어서, 상술의 색 변환 부재의 출광대역내에서의 최대 반사율이 30% 이상인 것을 나타낸다. 색 변환 재료를 포함하는 색 변환 부재를 사용한 광원 유닛에 있어서 휘도가 저하되는 원인의 하나는 색 변환 부재로부터의 광이 등방적으로 발광함으로써 발생하는 미광에 의한 광량의 로스이다. 특히, 색 변환 부재로부터 광원측에 출광된 광이 광원 유닛내에서 미광하는 것이 광량의 로스의 주요한 원인이 되지만, 본 발명과 같이 광원과 색 변환 부재 사이에, 광원으로부터 색 변환 부재에 입사되어서 장파장의 광으로 변환된 광을 반사하는 구성을 둠으로써 색 변환 부재로부터의 광을 색 변환 부재 바로 아래에서 반사할 수 있고, 광원측에서의 캐비티내에서의 미광에 의한 휘도저하를 억제하는 것이 용이해진다. 바람직하게는, 반사 필름의 입사각도 10° 및 60°에서의 반사 스펙트럼에 있어서 상술의 광원의 발광대역내에서의 최대 반사율이 30% 이상인 것이다. 색 변환 부재로부터 출광된 광은 등방적인 발광이기 때문에 폭넓은 입사각도의 광을 반사하는 것이 바람직하고, 입사각도 10° 및 60°로 입사되는 광을 높은 반사율로 반사할 수 있음으로써 휘도가 더욱 향상되는데에 유효한 것이 된다. 또한 바람직하게는, 입사각도 10°에서의 반사 필름의 반사 스펙트럼에 있어서, 색 변환 부재의 출광대역에 있어서의 평균 반사율이 30% 이상인 것이며, 보다 바람직하게는 50% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상이다. 색 변환 부재의 출광대역에 있어서의 평균 반사율이 커짐에 따라, 색 변환 부재로부터 광원측으로 출광된 광을 시인측으로 변환하는 효과가 높아지고, 보다 휘도가 높은 광원 유닛을 얻을 수 있는 것이다.

제 1 반사 필름은 광원의 광 중 P파의 반사율에 대해서, 반사 필름면에 대해서 20°, 40°, 60°의 각도로 입사했을 때의 반사율 R20(%), R40(%), R60(%)로 한 경우에 R20＜R40＜R60인 것이 필요하다. 여기에서 말하는 P파란 필름면과 직교하여 광의 광축방향을 포함하는 입사면에 평행하게 진동하는 광이며, 구체적으로는, 분광 광도계로 편광자를 이용하여 측정함으로써 얻어진다. 이러한 반사 필름을 사용한 경우, 정면방향으로 입사된 광보다 경사방향으로 입사된 광의 반사율이 높기 때문에, 결과적으로 정면방향으로 진행되는 광의 비율이 증가해서 정면방향의 휘도가 향상됨과 아울러, 광원으로부터의 광이 소등하고 있는 개소로의 광이 누설되는 것도 억제할 수 있으므로, 흑색 표시부와 백색 표시부의 콘트라스트를 높이는 것이 용이해진다. 종래의 무기재료의 교대 적층체에서는 P편광은 입사각도의 증가에 따라 일단 감소한 후 브루스터각에서 반사율이 제로로 되고, 그 후 반사율이 증가하므로, R20＜R40＜R60을 만족할 수 없다. 한편, 폴리머로 이루어지는 다층 적층 필름을 2축 연신하고, 또한 반사대역을 정면 입사에서는 광원의 발광대역에는 포함되지 않고 또한 경사 입사시에 광원의 발광대역과 일부 중복하도록 제어함으로써 R20＜R40＜R60을 만족하는 반사 필름이 얻어지게 된다. 바람직하게는, 상기 반사 필름의 필름면에 대해서 60°입사에 있어서의 반사대역의 저파장단이 광원의 발광대역의 장파장단보다 저파장측에 있는 것이다. 여기에서 말하는 반사 필름의 반사대역이란 후술하는 측정 방법에 의해 구해지는 반사 필름의 소정의 입사각도에 있어서의 반사 스펙트럼에 있어서, 파장 400∼1600nm에 있어서의 최대 반사율을 Rmax(%)로 했을 때에, Rmax/2(%)가 되는 파장 중에서 가장 저파장이며 또한 400nm 이상인 파장을 반사 필름의 반사대역의 저파장단, 가장 장파장이며 또한 1600nm 이하인 파장을 반사 필름의 반사대역의 장파장단으로 하고, 상기 저파장단과 장파장단 사이의 구간을 반사 필름의 반사대역으로 한다. 예를 들면, 필름면에 대해서 60°입사에 있어서의 반사대역이란 입사각도 60°에 있어서의 반사 스펙트럼에 있어서, 파장 400∼1600nm에 있어서의 저파장단과 장파장단 사이의 대역을 말하고, 필름면에 대해서 30°입사에 있어서의 반사대역이란 입사각도 30°에 있어서의 반사 스펙트럼에 있어서, 파장 400∼1600nm에 있어서의 저파장단과 장파장단 사이의 대역을 말한다. 이러한 반사 필름을 사용함으로써 필름면에 대해서 60°로 반사 필름에 입사된 광원으로부터의 광을 효율적으로 높은 반사율로 반사할 수 있게 되므로, 보다 정면방향의 휘도 향상이나 흑색 표시의 콘트라스트 향상 효과를 얻기 쉬워지는 것이다. 또한, 필름면에 대해서 경사방향으로부터 입사되는 광을 높은 반사율로 반사하지만, 반사된 광이 또한 도광판내를 따라 전파되어 감으로써, 도광판내에서의 광원으로부터의 광의 출광이 균일화되고, 보다 휘도의 불균일이 적은 광원 유닛으로 하는 효과도 얻어진다. 그 때문에 상기 P파의 반사율을 만족시키는 반사 필름은 도 2∼4에 나타내듯이 상기 반사 필름의 색 변환 부재의 반대측에 도광판이 더 설치되어 이루어지고, 또한 도광판의 측면에 상기 광원이 형성되어 이루어지는 광원 유닛에 바람직하게 사용할 수 있다. 보다 바람직하게는 반사 필름의 필름면에 대해서 30°입사에 있어서의 반사대역의 저파장단이 광원의 발광대역의 장파장단보다 저파장측에 있는 것이며, 반사 필름의 반사대역의 저파장단이 광원의 발광대역의 장파장단보다 저파장측이 되는 각도가 작아짐에 따라서, 정면방향으로만 광을 인출하는 효과나 광원 유닛의 휘도 불균일을 억제하는 효과가 현저해진다.

제 1 반사 필름은 반사 필름의 장척방향의 중앙과 양 말단의 3점에 있어서의 반사대역의 저파장단의 최대값과 최소값의 차, 또는, 단척방향의 중앙과 양 말단의 3점에 있어서의 반사대역의 저파장단의 최대값과 최소값의 차가 30nm 이하인 것이 바람직하다. 여기에서 말하는 장척방향의 양 말단이란 도 7에 나타내는 바와 같이, 단척변의 중간점에 있는 장척방향의 양 말단을 나타내고, 단척방향의 양 말단이란 도 7에 나타내는 바와 같이, 장척변의 중간점에 있는 단척방향의 양 말단을 나타낸다. 또한 반사 필름의 장척방향이란 광원 유닛이 대략 사각형인 경우, 사각형의 장변방향을 가지고 장척방향으로 하고, 단변방향을 가지고 단변방향으로 한다. 광원 유닛이 대략 사각형이 아닌 경우, 무게중심을 지나고 또한 가장 길어지는 대각선이 취해지는 방향을 갖고 장척방향, 상기 대각선에 직교하는 방향을 갖고 단척방향으로 한다. 이 경우, 장척방향의 양 말단이란 상기에서 정의되는 장척방향의 양 말단을 나타내고, 단척방향의 양 말단이란 상기에서 정의되는 단척방향의 양 말단을 나타낸다. 반사 필름의 반사대역의 저파장단의 위치가 어긋남으로써 광원 유닛 및 그것을 사용한 디스플레이로 했을 때에, 필름면에 대해서 비스듬히 입사한 광의 반사율이 증가하는 입사각도가 변화되어 버리고, 면내에서의 정면방향의 휘도가 변화되는 원인이 된다. 그래서, 반사 필름의 장척방향의 중앙과 양 말단의 3점에 있어서의 반사대역의 저파장단의 최대값과 최소값의 차, 또는, 단척방향의 중앙과 양 말단의 3점에 있어서의 반사대역의 저파장단의 최대값과 최소값의 차가 30nm 이하인 것에 의해, 광원 유닛의 정면방향의 휘도가 균일화되고, 또한 휘도 불균일이 없는 광원 유닛이나 디스플레이가 얻어지게 된다. 바람직하게는, 중앙 및 양 말단의 3점에 있어서의 반사대역의 저파장단의 최대값과 최소값의 차가 20nm 이하이며, 이 차가 작아지면 작아질수록 정면방향의 휘도의 균일도는 우수한 것이 된다. 이러한 반사 필름을 얻는 방법으로서는 반사 필름을 얻을 때의 횡연신 배율을 높이는 것이나, 반사 필름이 후술의 적층 필름으로 이루어지는 경우에는 최표층의 두께를 반사 필름 두께의 3% 이상으로 하는 것을 들 수 있고, 이러한 방법을 취함으로써 필름 제조시의 흐름 방향에 직교하는 폭방향에서의 반사대역의 균일성이 향상될 수 있다.

또한 제 1 반사 필름의 장척방향의 중앙과 양 말단의 3점에 있어서의 반사대역의 저파장단의 최대값과 최소값의 차, 및, 단척방향의 중앙과 양 말단의 3점에 있어서의 반사대역의 저파장단의 최대값과 최소값의 차가 모두 30nm 이하인 것도 바람직하다. 장척방향, 단척방향 모두 반사대역의 저파장단이 일치함으로써 광원 유닛 및 디스플레이로 했을 때에 정면방향의 휘도가 균일화되고, 면내 전역에서 불균일이 없는 것으로 할 수 있게 된다.

또한 제 1 반사 필름의 장척방향의 중앙과 양 말단의 3점에 있어서의 반사대역내에서의 평균 반사율의 최대값과 최소값의 차, 및, 단척방향의 중앙과 양 말단의 3점에 있어서의 반사대역내에서의 평균 반사율의 최대값과 최소값의 차가 모두 10% 이하인 것도 바람직하다. 여기에서 말하는 반사대역내에서의 평균 반사율이란 상술한 바와 같이 결정한 반사대역에 있어서의 평균 반사율로 한다. 색조나 휘도에 기여하는 인자로서, 상기 반사 필름의 반사대역의 저파장단의 위치 이외에도, 반사대역내에서의 반사율의 불균일이 있다. 여기에서, 반사대역내에서의 평균 반사율이 균일함에 따라, 광원 유닛이나 그것을 사용한 디스플레이로 했을 때에, 특히 휘도 불균일이 없는 균일한 것으로 하는 것이 용이하게 된다. 바람직하게는 반사대역내에서의 평균 반사율의 최대값과 최소값의 차가 5% 이하이며, 더 바람직하게는 3% 이하이다. 평균 반사율의 차가 작아짐에 따라, 정면방향의 휘도의 균일한 광원 유닛이나 그것을 사용한 디스플레이가 얻어지게 된다. 이러한 반사 필름을 얻는 방법으로서는, 반사 필름을 얻을 때의 횡연신 배율을 높이는 것이나, 반사 필름이 후술의 적층 필름으로 이루어지는 경우에는 최표층의 두께를 반사 필름 두께의 3% 이상으로 하는 것을 들 수 있고, 이러한 방법을 취함으로써 필름 제조시의 흐름 방향에 직교하는 폭방향에서의 반사대역의 균일성이 향상될 수 있다. 또한 반사대역의 평균 반사율을 높임으로써도 반사율의 편차를 억제하는 것이 가능해진다.

또한 제 1 반사 필름 중앙의 파장 400∼800nm의 반사율과, 장척방향의 양 말단 및 단척방향의 양 말단의 4점에 있어서의 파장 400∼800nm의 반사율의 상관계수의 최소값이 0.8 이상인 것도 바람직하다. 여기에서 말하는 상관계수란 필름의 중앙을 파장 400nm∼800nm에 있어서 1nm 간격으로 반사율을 계측해서 얻어지는 값과, 필름의 각 말단에서 파장 400nm∼800nm에 있어서 1nm 단위로 반사율을 계측해서 얻어지는 값의 상관계수를 나타낸다. 이 상관계수의 값이 높을수록 반사율의 분포가 치밀한 것을 나타내고, 완전히 같은 반사율 분포를 갖는 경우에는 그 값은 1이 된다. 그리고, 상관계수의 최소값이 0.8 이상이다란 필름 중앙의 파장 400nm∼800nm에 있어서의 반사율과, 장척방향의 양 말단 및 단척방향의 양 말단의 4점의 파장 400nm∼800nm에 있어서의 반사율로부터 얻어지는 4개의 상관계수 중, 가장 작은 상관계수가 0.8 이상이 되는 것을 가리킨다. 상술에서는 반사 필름의 반사대역의 저파장단 및 평균 반사율로 정면방향의 휘도의 균일화를 설명했지만, 상관계수는 모든 요소도 포함하고, 또한 반사파형의 균일함을 나타내는 지표인 점에서 상관계수가 0.8 이상인 것에 의해, 정면방향의 휘도 모두 균일성이 우수한 반사 필름이 되고, 그것을 사용한 광원 유닛 및 디스플레이도 휘도 불균일이 없는 것으로 할 수 있다. 바람직하게는 상관계수가 0.9 이상이며, 더 바람직하게는 0.95 이상이다. 상관계수가 0.95 이상이 되면, 실장시에 광원 유닛 및 디스플레이내에서의 휘도의 불균일은 거의 모르는 것으로 할 수 있다. 이러한 반사 필름을 얻는 방법으로서는, 반사 필름을 얻을 때의 횡연신 배율을 높이는 것이나, 반사 필름이 후술의 적층 필름으로 이루어지는 경우에는 최표층의 두께를 반사 필름 두께의 3% 이상으로 하는 것을 들 수 있지만, 특히 최표층의 두께를 반사 필름 두께의 5% 이상으로 함으로써 상관계수를 0.95 이상으로 할 수 있는 것이다.

제 1 반사 필름은 반사 필름의 저파장단이 광원의 발광 파장보다 크고, 또한 색 변환 부재의 출광파장보다 작은 것이 바람직하다. 여기에서 말하는 반사 필름의 저파장단이 광원의 발광 파장보다 크다란 반사 필름의 반사대역의 저파장단이 광원의 발광대역의 장파장단보다 장파장측에 있는 것을 나타낸다. 또한 반사 필름의 저파장단이 색 변환 부재의 출광파장보다 작다란 반사 필름의 반사대역의 저파장단이 색 변환 부재의 출광대역의 저파장단보다 저파장측에 있는 것을 나타낸다. 예를 들면, 모바일 디스플레이와 같이, 광원 유닛의 설계나 그것을 사용한 디스플레이의 사용 방법에 따라서는 정면으로부터 보았을 때의 휘도가 중요하게 되지만, 그 경우, 반사 필름의 저파장단이 광원의 발광 파장보다 크고 또한 색 변환 부재의 출광파장보다 작음으로써 색 변환 부재로부터 출광한 광을 반사 필름에서 정면방향으로 효율적으로 반사하는 것이 용이하게 되고, 우수한 정면 휘도의 향상 효과가 얻어지는 것이다.

제 1 반사 필름은 하기 식(1)을 만족시키는 것도 바람직하다. 하기 식(1)은 광을 반사하는 파장대와 투과하는 파장대 사이에서의 반사율의 변화가 급준한 것을 나타내고 있고, |λ1-λ2|가 작아짐에 따라서, 보다 급준하게 반사하는 파장대로부터 투과하는 파장대로 변화된다. 이렇게 반사하는 파장대로부터 투과하는 파장대, 즉, 광원의 발광대역으로부터 색 변환 부재의 출광대역으로의 반사율의 변화가 급준하게 행해짐으로써, 광원으로부터의 광만을 선택적·효율적으로 투과하면서, 색 변환 부재로부터 출광되는 광을 효율적으로 반사할 수 있고, 반사 필름의 효과를 최대한 얻기 쉬워지는 것이다. 보다 바람직하게는 |λ1-λ2|가 30nm 이하이며, |λ1-λ2|가 작아짐에 따라 휘도 향상 효과나 휘도의 균일도가 향상된다.

|λ1-λ2|≤50 (단, λ1＜λ2) (1)

λ1:반사 필름의 반사대역의 저파장단 근방에서 반사율이 최대 반사율의 1/4이 되는 파장(nm)

λ2:반사 필름의 반사대역의 저파장단 근방에서 반사율이 최대 반사율의 3/4이 되는 파장(nm)

본 발명의 광원 유닛에 있어서는, 도 2에 나타낸 바와 같이 제 1 반사 필름의 색 변환 부재측과는 반대측에 도광판이 더 설치되어 이루어지고, 또한 도광판의 측면에 상기 광원이 형성되어 이루어지는 것도 바람직하다. 광원, 반사 필름, 색 변환 부재가 직선 상에 배치되는 광원 유닛에서는 정면방향의 휘도 향상 효과 및 흑색 표시부와 백색 표시부의 콘트라스트 향상 효과는 충분히 얻어지지만, 상기 반사 필름의 색 변환 부재의 측과는 반대측에 도광판이 더 설치되어 이루어지고, 또한 도광판의 측면에 상기 광원이 형성되어 이루어지는 구성을 만족시킴으로써 상술한 바와 같이 또한 도광판내에서의 휘도의 균일화 효과도 발현하므로 더욱 바람직한 것이 된다.

본 발명의 광원 유닛에 있어서는, 도 3에 나타낸 바와 같이 상기 도광판의 반사 필름(제 1 반사 필름)이 존재하는 측과는 반대의 측에 다른 반사 필름(이러한 반사 필름을 제 2 반사 필름이라고도 칭한다)을 구비할 수 있고, 상기 제 2 반사 필름이 공극을 포함해서 이루어지는 것도 바람직하다. 공극을 포함하는 제 2 반사 필름은 필름면에 입사된 광을 산란시키면서 반사시킬 수 있다. 그 때문에 상술의 제 1 반사 필름으로 비스듬히 입사해서 반사된 광을 제 2 반사 필름이 더욱 산란되면서 반사됨으로써, 제 1 반사 필름에서 반사된 광의 일부를 제 1 반사 필름에 대해서 정면(수직)방향으로 진행되는 광으로 할 수 있다. 그 결과, 정면방향으로의 광의 인출 효율이 향상되고, 나아가서는 정면방향의 휘도를 높이는 것이 용이해진다. 산란 작용이 없는 제 2 반사 필름을 사용한 경우에는, 상술의 제 1 반사 필름으로 비스듬히 입사하여 반사된 광은 제 2 반사 필름에서 입사한 각도와 같은 각도로 경면 반사되게 되므로, 다시 제 1 반사 필름에서 반사되어 버려, 광의 인출 효율이 저하되는 경향이 있다.

본 발명의 광원 유닛에 있어서는, 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 제 2 반사 필름과 도광판 사이에 또 다른 반사 필름(이러한 반사 필름을 제 3 반사 필름이라고도 칭한다)을 구비하고, 제 3 반사 필름이 필름면에 수직 입사된 광원의 광을 반사하고, 또한 필름면에 60°의 각도로 입사된 광원의 광을 투과하는 것이 바람직하다. 상술의 제 2 반사 필름을 사용할 경우, 도광판 등에서 광의 출광각도가 조정되어 실질 제 1 반사 필름면에 대해서 수직인 방향으로 진행되는 광에 대해서도 제 2 반사 필름에서 다시 산란되어 버리지만, 도광판과 제 2 반사 필름 사이에 필름면에 수직 입사된 광원의 광을 반사하고, 또한 필름면에 60°의 각도로 입사된 광원의 광을 투과하는 제 3 반사 필름을 구비함으로써 도광판으로부터 제 3 반사 필름으로 필름면에 수직방향으로 입사된 광은 제 3 반사 필름에서 반사되는 한편, 도광판으로부터 제 3 반사 필름으로 필름면에 경사방향으로부터 입사된 광은 제 3 반사 필름을 투과하고, 제 2 반사 필름에서 광이 진행되는 방향을 바꾸면서 반사하게 된다. 그 결과, 제 1 반사 필름에 수직으로 입사하는 광의 광량을 효율적으로 높일 수 있으므로, 정면방향의 휘도가 향상되거나, 흑색 표시부와 백색 표시부의 콘트라스트를 높이는 것이 더욱 용이하게 된다.

본 발명의 광원 유닛을 구성하는 반사 필름은 열가소성 수지로 이루어지는 것이 바람직하다. 열가소성 수지는 일반적으로 열경화성 수지나 광경화성 수지와 비교해서 저렴하며, 또한 공지의 용융 압출에 의해 간편하고 또한 연속적으로 시트화할 수 있는 점에서 저비용으로 반사 필름을 얻는 것이 가능해진다.

제 1 반사 필름은 다른 복수의 열가소성 수지가 교대로 11층 이상 적층되어 이루어지는 것이 바람직하다. 여기에서 말하는 열가소성 수지가 다르다란 필름의 면내에서 임의로 선택되는 직교하는 2방향 및 상기 면에 수직인 방향 중 어느 하나에 있어서, 굴절율이 0.01 이상 다른 것을 가리킨다. 또한 여기에서 말하는 교대로 적층되어 이루어진다란 다른 열가소성 수지로 이루어지는 층이 두께방향으로 규칙적인 배열로 적층되어 있는 것을 말하고, 열가소성 수지 A, B로 이루어질 경우, 각각의 층을 A층, B층이라고 표현하면, A(BA)n(n은 자연수)과 같이 적층된 것이다. 이렇게 광학적 성질이 다른 수지가 교대로 적층됨으로써, 각 층의 굴절율의 차와 층두께의 관계로부터 설계한 파장의 광을 반사시킬 수 있는 간섭 반사를 발현시키는 것이 가능해진다. 또한 적층하는 층수가 각각 10층 이하인 경우에는, 소망하는 대역에 있어서 높은 반사율을 얻을 수 없다. 또한 상술의 간섭 반사는 층수가 증가할수록 보다 넓은 파장대역의 광에 대해서 높은 반사율을 달성할 수 있게 되며, 소망하는 대역의 광을 반사하는 반사 필름이 얻어지게 된다. 바람직하게는 100층 이상이며, 보다 바람직하게는 200층 이상. 더욱 바람직하게는 600층 이상이다. 또한 층수에 상한은 없지만, 층수가 증가함에 따라 제조 장치의 대형화에 따른 제조 비용의 증가나, 필름 두께가 두꺼워짐으로써의 핸들링성의 악화가 생기므로, 현실적으로는 10000층 정도가 실용 범위가 된다.

본 발명의 광원 유닛에서는 광원으로부터 입사된 입사광을 그 입사광보다 장파장의 광으로 변환하는 색 변환 부재와, 광원으로부터 입사된 광을 투과하고, 또한 색 변환 부재로부터 출광된 광을 반사하는 반사 필름을, 적층부재로서 사용하는 것도 바람직하다. 여기에서 색 변환 부재와 반사 필름을 포함하는 적층부재란 직접 내지 접착층 등을 통해 색 변환 부재와 반사 필름이 고정되어 있는 것을 가리킨다. 이 경우, 색 변환 부재와 반사 필름의 공간이 없어지므로 미광에 의한 광의 로스를 억제하는 것과, 색 변환 부재 표면의 공기와의 사이의 반사를 없앰으로써 휘도 향상의 효과가 현저해진다.

더욱 바람직한 형태로서, 반사 필름 상에 색 변환 재료로 이루어지는 층을 직접 형성함으로써, 반사 필름을 색 변환 부재의 일부로 하는 것이다. 이 경우, 색 변환 부재를 형성할 때에 사용되는 기재를 대체할 수 있고, 비용 절감이 되는 것에 추가해서, 또한 색 변환 부재 중의 색 변환 재료와 반사 필름의 공간이 없어지므로 미광에 의한 광의 로스를 억제하는 효과가 현저해진다.

마찬가지로, 제 2 반사 필름 및/또는 제 3 반사 필름도 직접 내지 접착층 등 을 통해 도광판과 고정되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우도, 도광판과 제 2 반사 필름이나 제 3 반사 필름 사이의 공간이 없어지므로 미광에 의한 광의 로스를 억제하는 것과, 도광판이나 반사 필름의 표면의 공기와의 사이의 반사를 없앰으로써 효율적으로 반사시킬 수 있다.

본 발명의 광원 유닛을 구성하는 반사 필름 또는 색 변환 부재는 그 표면에 요철형상을 갖는 것이 바람직하다. 여기에서의 요철형상이란 필름 표면 또는 계면의 형상을 측정했을 때의 최대높이가 1㎛ 이상이 되는 것을 가리킨다. 이러한 요철의 일례를 도 5, 도 6에 나타낸다. 또한 반사 필름 또는 색 변환 부재의 표면에 요철형상을 갖는 것에 의한 효과를 이하에 나타낸다.

제 1 효과는 이활성이다. 표면에 요철형상을 가짐으로써 이활성이 발현되므로, 반사 필름 및 색 변환 부재를 광원 유닛에 장착할 때의 상처의 발생을 억제하는 것이 가능해진다.

제 2 효과는 광의 인출이다. 본 발명자들은 색 변환 재료를 포함하는 색 변환 부재에 있어서는 광이 색 변환 부재내에서 반사함으로써 광섬유와 같이 시트내에 가두어지는 현상이 발생하고, 결과적으로 색 변환 재료 그 자체의 발광 효율은 높지만 휘도가 저하된다는 현상을 찾아냈다. 그리고 본 발명자들은 그 대책으로서 반사 필름 또는 색 변환 부재의 표면에 요철형상을 가짐으로써 그 요철계면으로부터 광이 인출되므로, 색 변환 부재내에 도입되는 광을 감소시키고, 휘도 향상의 효과를 얻을 수 있는 것을 찾아냈다. 제 2 효과를 효율적으로 얻기 위해서는, 바람직하게는 최대높이가 1㎛ 이상이며, 보다 바람직하게는 5㎛ 이상, 더 바람직하게는 10㎛ 이상인 것이다. 요철형상이 커짐에 따라서, 광의 인출 효율도 향상됨과 아울러, 광원의 불균일을 억제하는 효과도 얻어지게 된다. 이 효과를 보다 효율적으로 얻기 위해서는, 반사 필름 상에 색 변환 재료로 이루어지는 층을 직접 형성함으로써, 반사 필름을 색 변환 부재의 일부로 하고, 또한 색반사 필름의 색 변환 재료로 이루어지는 층측의 표면에 요철형상을 갖고 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 효율적으로 광을 인출할 수 있는 것에 추가해서, 효율적으로 표시측으로 광을 반사할 수 있으므로 휘도 향상의 효과가 현저하게 된다.

제 3 효과는 광의 광로의 조정이다. 광원, 특히 발광 다이오드로부터 광은 표시측으로 비교적 높은 지향성을 갖고 진행되는 것에 대해서 색 변환 부재로부터의 광은 등방적으로 발광하므로, 광원 정면에서의 휘도가 저하되는 원인이 된다. 반사 필름 또는 색 변환 부재의 표면에 요철형상을 가짐으로써 요철계면에서 광의 방향을 조정하고, 특히 정면방향으로 집광함으로써 휘도 향상을 달성하는 것이 용이해지는 것 이외에, 광원 유닛, 디스플레이를 형성할 때에 다른 광학부재를 생략할 수도 있으므로 저비용화에도 기여한다.

상기 제 2, 제 3 효과를 보다 효율적으로 얻기 위해서, 상기 요철형상이 렌즈 형상, 대략 삼각형상 또는 대략 반원형상인 것이 바람직하다. 마이크로 렌즈 형상이란 대략 반구형상의 요철을, 프리즘 형상이란 대략 삼각형상의 요철을 가리킨다. 이러한 형상을 구비하는 경우, 광은 표시측으로 광로에 집광되므로 광원 유닛 및 디스플레이로 한 경우의 정면 휘도가 보다 현저하게 향상되게 된다.

본 발명의 광원 유닛은, 도 8에 나타낸 바와 같이 광원 유닛을 구성하는 반사 필름 또는 색 변환 부재의 표면에 기능층을 갖고 있고, 반사 필름의 굴절율을 n1, 색 변환 부재의 굴절율을 n2, 기능층의 굴절율을 n3으로 했을 때, 기능층의 굴절율 n3이 n1과 n2 사이인 것이 바람직하다. 여기에서 말하는 반사 필름 및 색 변환 부재의 굴절율이란 필름의 최표층이 되는 층의 면내 평균 굴절율을 가리킨다. 이 경우, 기능층의 굴절율의 효과에 의해, 종래 굴절율이 다른 반사 필름과 색 변환 부재 사이에서의 반사를 억제할 수 있고, 광원으로부터의 광이 효율적으로 투과하므로 휘도 향상이 용이해진다.

본 발명의 광원 유닛에 사용하는 제 1 반사 필름, 및, 사용하는 경우의 제 2 및 제 3 반사 필름은, 각각, 자외선을 흡수 또는 반사하는 것도 바람직하다. 여기에서 말하는 자외선을 흡수 또는 반사한다란 파장 300nm∼410nm에 있어서, 적어도 투과율이 50% 이하가 되는 대역을 30nm 이상 구비해서 이루어지는 것을 나타낸다. 본 발명의 광원 유닛 및 액정 디스플레이와 같이, 색 변환 부재를 사용할 때에 사용하는 광원은 청색 LED나 근자외선 LED와 같이 통상의 백색 광원보다 저파장이며 고에너지인 광원을 사용한다. 그 때문에 색 변환 부재나 기타 광학 필름의 열화의 원인이 되는 자외선을 많이 포함하고 있고, 장기 사용에 있어서 색이나 휘도의 변화가 생기기 쉽다고 하는 과제도 있다. 그래서, 색 변환 부재나 프리즘 필름 등의 다른 광학 필름보다 광원측에 설치되는 반사 필름이 자외선을 흡수 또는 반사함으로써 색 변환 부재나 기타 광학 필름의 열화를 억제하는 것이 가능해지고, 장기 사용에 적합한 광원 유닛 및 액정 디스플레이가 얻어지는 것이다. 바람직하게는, 파장 380nm 이하에서의 최대 투과율이 10% 이하이다. 이 경우, 색 변환 부재나 기타 광학 필름이 흡수되어 열화되는 원인이 되는 자외선을 거의 차단할 수 있으므로, 색이나 휘도의 변화는 거의 보여지지 않게 되고, 또한 근자외 LED를 이용하여 적색, 녹색, 청색의 광을 발광하는 색 변환 부재를 사용하는 경우에 적합한 것이 된다. 더욱 바람직하게는 파장 410nm 이하에서의 최대 투과율이 10% 이하이다. 청색의 광을 이용하여 적색, 녹색의 광을 발광하는 색 변환 부재에서는 색 변환 효율에는 그다지 기여하지 않지만 열화의 원인이 되는 흡수가 파장 410nm에도 있지만, 파장 410nm 이하에서의 최대 투과율을 10% 이하로 함으로써 이러한 색 변환 부재의 열화를 억제하는 것이 용이해진다. 또한 광원의 발광대역의 저파장단으로부터 20nm 낮은 파장에서의 광의 투과율이 10% 이하인 것도 바람직하다. 상술한 바와 같이, 광원의 광은 색 변환을 위해서 중요한 반면, 색 변환 부재 자체를 열화시키는 것이기도 하다. 그래서, 실제로 색 변환에 중요한 파장의 광은 투과하지만, 색 변환에는 거의 기여하지 않는 저파장의 광을 차단하는 적층 필름을 이용하여 색 변환 부재를 보호함으로써 색 변환 부재에서의 발광 효율을 손상시키지 않고, 장기 사용시의 열화를 거의 억제할 수 있게 된다. 이렇게, 파장 380nm 이상의 파장의 자외선을 흡수 또는 반사하는 필름은 종래의 백색 LED와 같은 적색, 녹색, 청색을 발광하는 LED를 사용한 경우에는, 백색 표시가 황색을 띠고, 또한 휘도의 저하의 원인이 되므로, 광학 필름의 장수명화에 효과가 있어도 사용하기 어려운 것이었다. 그러나, 본 발명의 광원 유닛의 경우, 특정 파장의 광만의 광을 이용하여, 반사 필름보다 시인측에서 백색광으로 변환하므로, 상술의 황색미나 휘도의 저하라는 문제도 없고, 적합하게 사용할 수 있는 것을 찾아낸 것이다.

본 발명의 광원 유닛을 구성하는 반사 필름을 구성하는 수지는 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 국제공개 2013/002130호 공보의 〔0016〕∼〔0024〕단락에 예시되는 관점에서 선택되는 것이다.

또한 본 발명의 광원 유닛을 구성하는 반사 필름은 반사 필름을 구성하는 열가소성 수지 중 적어도 어느 하나에 자외선 흡수제를 포함해서 이루어지는 것도 바람직하다. 여기에서 말하는 자외선 흡수제란 파장 300∼410nm의 광을 흡수하는 열가소성 수지 이외의 성분을 나타내고, 파장 300∼410nm에 있어서의 {100-평균 투과율-평균 반사율(≒흡수율)}이 10% 이상인 것에 의해 자외선 흡수제를 포함한다고 판단한다. 자외선 흡수제를 포함함으로써 자외선을 차단하는 것이 용이해진다. 더 바람직하게는, 반사 필름으로서 적층 필름을 사용하고, 또한 파장 300∼410nm에서의 최대 반사율이 20% 이상인 적층 필름에 자외선 흡수제를 포함하는 것이다. 적층 필름에서는 인접하는 층의 계면에서 층의 두께에 대응하는 파장의 광을 반사하지만, 그 때에 필름내를 광이 몇번이나 반사한 후에 필름 밖으로 광이 인도된다. 그 때문에 적층 필름 중에 자외선 흡수제를 첨가함으로써, 필름내에서의 반사가 없는 수층 레벨의 필름의 경우와 다르게 자외선 흡수제를 포함하는 층을 통과하는 횟수가 증가하는 점에서 소량의 자외선 흡수제로 효율적으로 높은 자외선 차단 효과가 얻어지게 되고, 효율적으로 자외선을 차단할 수 있게 된다. 또한 1층 내지 10층 이하의 층수의 필름을 사용하는 경우에는 장기신뢰성 시험에 있어서 자외선 흡수제가 석출되는 경우가 있지만, 11층 이상의 적층 필름을 사용함으로써 각 층의 계면이나 층의 내부에서 자외선 흡수제가 트랩되고, 필름 표면에 석출되는 것을 억제할 수 있게 된다고 하는 메리트도 있다.

또한 제 1 반사 필름은, 적어도 그 편면에 경화성 수지로 이루어지는 층을 갖고, 또한 경화성 수지로 이루어지는 층에 자외선 흡수제를 포함해서 이루어지는 것도 바람직하다. 이 경우, 경화성 수지의 조성에 따라, 내찰상이나 치수안정성 등의 기능을 부가할 수 있는 것에 추가해서, 경화성 수지로 이루어지는 층의 가교성이 높기 때문에, 반사 필름의 내부에 포함되어 있는 올리고머나 첨가제 등의 석출을 억제할 수 있다. 경화성 수지로 이루어지는 층은 반사 필름 위에 직접 코팅되어도 좋다. 또한 경화성 수지로 이루어지는 층은 편면에 형성해도 좋지만, 올리고머 등의 석출은 일반적으로 필름의 양면으로부터 발생하고, 또한 편면에만 형성하는 경우에는 경화성 수지로 이루어지는 층의 측에 경화가 의한 수축응력이 강하게 작용하고, 경화성 수지로 이루어지는 층의 두께에 따라 자신이 현저하게 컬되는 경우가 있으므로, 바람직하게는 양면에 경화성 수지로 이루어지는 층을 형성하는 것이다. 또한 편면에 자외선 흡수제를 포함하는 경화성 수지로 이루어지는 층을 형성하는 경우에는, 상기 층은 광원측에 형성하는 것이 특히 바람직하다. 광원측에 형성함으로써 반사 필름 자체의 열화도 억제하는 것이 가능해진다.

상기 경화성 수지는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 고투명이며 내구성이 있는 것이 바람직하고, 예를 들면, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 불소계 수지, 실리콘 수지, 폴리카보네이트계 수지, 염화비닐계 수지를 단독 또는 혼합해서 사용할 수 있다. 경화성이나 가요성, 생산성의 점에 있어서, 경화성 수지는 폴리아크릴레이트 수지로 대표되는 아크릴 수지 등의 활성 에너지선 경화형 수지로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한 자외선 흡수제는 일반적인 380nm 이하의 파장영역의 자외선을 흡수하는 범용 자외선 흡수제와, 자외선영역과 가시광영역의 경계근방(380∼430nm 부근)의 광까지 차단할 수 있는 가시광선 흡수 색소의 2종을 정의한다. 범용 자외선 흡수제는 일반적으로 380nm 이하의 파장영역의 자외선을 흡수하는 능력에 특화되어 있고, 자외선영역과 가시광영역의 경계근방(380∼430nm 부근)의 광선을 흡수하는 능력은 우수하지 않다. 그 때문에 범용 자외선 흡수제를 함유시키는 것만으로, 자외선영역과 가시광영역의 경계근방(380∼430nm)의 광선을 차단하기 위해서는, 후술하는 일부의 장파장 자외선 흡수를 제외하고, 고농도로 함유시킬 필요가 있다. 자외선영역, 및, 자외선영역과 가시광영역의 경계근방(380∼430nm)의 파장 차단을 단독의 범용 자외선 흡수제에 의해 달성 가능한 자외선 흡수제로서는, 어디까지나 일례이지만, 시판의 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 구조에서 기재되는 화합물 등을 들 수 있다. 또한 범용 자외선 흡수제는 파장 320∼380nm 사이에 극대 흡수 파장을 갖는 범용 자외선 흡수제인 것이 바람직하다. 극대파장이 320nm보다 작은 경우, 장파장측의 자외선영역을 충분히 차단하는 것은 어렵고, 또한 380nm를 초과해서 430nm 이하의 가시광 단파장영역에 최대가 되는 극대파장을 갖는 색소와의 조합을 행한 경우이어도 파장 300∼380nm에 있어서의 영역내에 있어서 10% 이상의 광선 투과율을 나타내는 영역이 발생되어 버리는 일이 많다.

한편, 가시광선 흡수 색소는 일반적으로 가시광 단파장영역의 차단 성능이 우수하지만, 380nm 이하의 자외선영역의 차단 능력이 부족하다. 그 때문에 가시광선 흡수 색소를 함유시키는 것만으로, 범용 자외선영역의 광선을 차단하기 위해서는, 후술하는 일부의 가시광선 흡수 색소를 제외하고, 고농도로 함유시킬 필요가 있다. 또한 가시광선 흡수 색소는 일반적으로 광범위에 걸친 파장영역을 폭넓게 차단하는 성질의 것이 많고, 고농도로 함유시킬 경우, 목적으로 하는 파장영역보다 더욱 장파장측의 가시광영역을 흡수하므로, 우수한 투명성을 실현할 수 없는 문제점을 갖는다. 또한 특히 파장 380∼440nm의 영역에 있어서의 자외선영역과 가시광영역의 경계근방을 협대역으로 차단하는 성질을 갖는 가시광선 흡수 색소는 종류가 많지 않고, 특정 구조를 갖는 가시광선 흡수 색소를 선정해서 사용하는 것이 요구된다. 자외선영역, 및, 자외선영역과 가시광영역의 경계근방(380nm∼430nm)의 파장 차단을 단독 첨가에 의해 달성 가능한 가시광선 흡수 색소로서는, 예를 들면, BASF(주)제의 「LumogenF Violet570」 등을 들 수 있다. 범용 자외선 흡수제 및/또는 가시광선 흡수 색소에는 각각 자신만의 영역이 존재하고 있는 점에서 고농도 첨가에 의한 블리드 아웃, 그것에 따른 공정오염을 방지하기 위해서는, 1종류 이상의 자외선 흡수제와 1종류 이상의 가시광선 흡수 색소를 효과적으로 조합하는 방법이 보다 바람직하다.

본 발명에 있어서 사용되는 범용 자외선 흡수제는 적어도 1종류가 트리아진 골격구조를 갖는 자외선 흡수제인 것이 바람직하다. 트리아진 골격구조는 기타 일반적으로 자외선 흡수제에 이용되는 벤조트리아졸 골격구조나 벤조페논 골격구조와 비교해서 열분해온도가 높고, 장기 안정성이 우수한 것이 알려져 있고, 장기로 성능유지가 요구되는 디스플레이 용도의 적층 필름이나 자외선 차단 필름에 적합하다. 또한 융점이 낮은 점에서 자외선 흡수제 자신의 고체성분으로서의 표면석출이 억제될 뿐만 아니라, 올리고머나 기타 승화성이 높은 자외선 흡수제를 석출시키기 어렵게 하는 효과를 발휘하는 점에서 바람직하게 이용할 수 있다.

본 발명에 있어서 사용되는 가시광선 흡수 색소는 390nm 이상 410nm 이하에 극대파장을 갖는 것이 보다 바람직하다. 410nm보다 장파장 영역에 극대파장을 갖는 것을 선택한 경우, 매우 협대역의 차단 성능을 갖는 색소를 선택하지 않는 한, 광원의 발광대역에 있어서의 평균 투과율이 80%를 밑도는 경우가 있다. 390nm 이상 410nm 이하의 파장대역에 극대파장을 갖고, 좁은 대역에서 흡수 성능을 발휘 가능한 가시광선 흡수 색소로서는 안트라퀴논, 아조메틴, 인돌, 트리아진, 나프탈이미드, 프탈로시아닌, 트리아진 중 어느 하나의 골격을 갖는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.

<반사 필름의 제조 방법>

다음에 제 1 반사 필름의 바람직한 제조 방법을 열가소성 수지 A, B로 이루어지는 반사 필름을 예로 들어 이하에 설명한다. 물론 본 발명은 이러한 예에 한정해서 해석되는 것은 아니다. 또한 이 반사 필름의 적층구조는 일본 특허공개 2007-307893호 공보의 〔0053〕∼〔0063〕단에 기재된 내용과 같은 방법에 의해 간편하게 실현할 수 있는 것이다.

열가소성 수지를 펠릿 등의 형태로 준비한다. 펠릿은 필요에 따라 열풍 중 또는 진공 하에서 건조된 후, 따로 따로 압출기에 공급된다. 또한 반사 필름 중에 자외선 흡수제를 포함하는 경우에는, 미리 열가소성 수지 중에 자외선 흡수제를 혼련한 펠릿을 준비하거나, 열가소성 수지와 자외선 흡수제를 압출기 중에서 혼련한다. 압출기내에 있어서 융점 이상으로 가열 용융된 수지는 기어 펌프 등으로 수지의 압출량을 균일화하고, 필터 등을 통해 이물이나 변성한 수지 등을 제거한다. 이들 수지는 다이에서 원하는 형상으로 성형된 후, 토출된다. 그리고, 다이로부터 토출된 다층으로 적층된 시트는 캐스팅 드럼 등의 냉각체 상에 압출되고, 냉각 고화되고, 캐스팅 필름이 얻어진다. 이 때, 와이어형상, 테이프형상, 바늘형상 또는 나이프형상 등의 전극을 이용하여 정전기력에 의해 캐스팅 드럼 등의 냉각체에 밀착시켜 급냉 고착화시키는 것이 바람직하다. 또한 슬릿형상, 스폿형상, 면형상의 장치로부터 공기를 분출해서 캐스팅 드럼 등의 냉각체에 밀착시켜 급냉 고화시키거나, 닙 롤로 냉각체에 밀착시켜 급냉 고화시키거나 하는 방법도 바람직하다.

또한 A층에 사용되는 열가소성 수지와 그것과 다른 열가소성 수지 B의 복수의 수지를 2대 이상의 압출기를 이용하여 다른 유로로부터 송출하고, 다층 적층 장치로 보내어진다. 다층 적층 장치로서는 멀티 매니폴드 다이나 피드 블록이나 스태틱 믹서 등을 사용할 수 있지만, 특히, 본 발명의 구성을 효율 좋게 얻기 위해서는 11개 이상의 미세 슬릿을 갖는 피드 블록을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 피드 블록을 사용하면, 장치가 극단적으로 대형화되는 일이 없기 때문에, 열 열화에 의한 이물이 적고, 적층수가 극단적으로 많은 경우에도, 고정밀도의 적층이 가능해진다. 또한 폭방향의 적층 정밀도도 종래 기술에 비교해서 현격히 향상된다. 또한 이 장치에서는 각 층의 두께를 슬릿의 형상(길이, 폭)으로 조정할 수 있으므로, 임의의 층두께를 달성하는 것이 가능해진 것이다.

이렇게 해서 소망의 층구성으로 형성한 용융 다층 적층체를 다이로 인도하여 상술과 마찬가지로 캐스팅 필름이 얻어진다.

이렇게 해서 얻어진 캐스팅 필름은 2축 연신하는 것이 바람직하다. 여기에서, 2축 연신이란 길이방향 및 폭방향으로 연신하는 것을 말한다. 연신은 순차 2방향으로 연신해도 좋고, 동시에 2방향으로 연신해도 좋다. 또한 길이방향 및/또는 폭방향으로 재연신을 더 행해도 좋다.

순차 2축 연신의 경우에 대해서 우선 설명한다. 여기에서, 길이방향으로의 연신이란 필름에 길이방향의 분자배향을 주기 위한 연신을 말하고, 통상은 롤의 주속차에 의해 실시되고, 이 연신은 1단계에서 행해도 좋고, 또한 복수 개의 롤쌍을 사용해서 다단계로 행해도 좋다. 연신의 배율로서는 수지의 종류에 따라 다르지만, 통상, 2∼15배가 바람직하고, 반사 필름을 구성하는 수지 중 어느 하나에 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용한 경우에는 2∼7배가 특히 바람직하게 사용된다. 또한 연신 온도로서는 반사 필름을 구성하는 수지의 유리전이온도∼유리전이온도+100℃가 바람직하다.

이렇게 해서 얻어진 1축 연신된 필름에 필요에 따라 코로나 처리나 프레임 처리, 플라즈마 처리 등의 표면처리를 실시한 후, 이활성, 이접착성, 대전방지성 등의 기능을 인라인 코팅에 의해 부여해도 좋다. 특히, 반사 필름과 색 변환 시트를 포함하는 적층부재를 형성할 때에는, 반사 필름의 최표층이 되는 열가소성 수지 A보다 낮고, 색 변환 부재의 최표층이 되는 필름의 굴절율보다 높은 굴절율이 되는 수지를 인라인 코팅하는 것이 바람직하다.

계속해서 폭방향의 연신이란 필름에 폭방향의 배향을 주기 위한 연신을 말하고, 통상은 텐터를 이용해서 필름의 양단을 클립으로 파지하면서 반송하고, 폭방향으로 연신한다. 연신의 배율로서는 수지의 종류에 따라 다르지만, 통상, 2∼15배가 바람직하고, 반사 필름을 구성하는 수지 중 어느 하나에 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용한 경우에는 2∼7배가 특히 바람직하게 사용된다. 특히 본 발명에 있어서의 반사 필름에서는 횡연신 배율은 4배 이상으로 하는 것이 바람직하고, 횡연신 배율을 높임으로써 반사대역의 균일성, 평균 반사율의 균일성, 상관계수를 높이는데에 유효하다. 또한 연신 온도로서는 반사 필름을 구성하는 수지의 유리전이온도∼유리전이온도+120℃가 바람직하다.

이렇게 해서 2축 연신된 필름은 평면성, 치수안정성을 부여하기 위해서 텐터내에서 연신 온도 이상 융점 이하의 열처리를 행하는 것이 바람직하다. 열처리를 행함으로써, 성형용 필름의 치수 안정성이 향상된다. 이렇게 해서 열처리된 후, 균일하게 서냉 후, 실온까지 식혀서 권취된다. 또한 필요에 따라서, 열처리로부터 서냉시에 이완 처리 등을 병용해도 좋다.

동시 2축 연신의 경우에 대해서 다음에 설명한다. 동시 2축 연신의 경우에는, 얻어진 캐스트 필름에 필요에 따라 코로나 처리나 프레임 처리, 플라즈마 처리 등의 표면 처리를 실시한 후, 이활성, 이접착성, 대전방지성 등의 기능을 인라인 코팅에 의해 부여해도 좋다.

다음에 캐스트 필름을, 동시 2축 텐터에 도입하고, 필름의 양단을 클립으로 파지하면서 반송하고, 길이방향과 폭방향으로 동시 및/또는 단계적으로 연신한다. 동시 2축 연신기로서는 판토그래프 방식, 스크류 방식, 구동 모터 방식, 리니어 모터 방식이 있지만, 임의로 연신 배율을 변경 가능하며, 임의의 장소에서 이완 처리를 행할 수 있는 구동 모터 방식 또는 리니어 모터 방식이 바람직하다. 연신의 배율로서는 수지의 종류에 따라 다르지만, 통상, 면적배율로서 6∼50배가 바람직하고, 반사 필름을 구성하는 수지 중 어느 하나에 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용한 경우에는, 면적배율로서 8∼30배가 특히 바람직하게 사용된다. 특히 동시 2축 연신의 경우에는, 면내의 배향차를 억제하기 위해서, 길이방향과 폭방향의 연신 배율을 동일하게 함과 아울러, 연신 속도도 대략 같게 되도록 하는 것이 바람직하다. 또한 연신 온도로서는 반사 필름을 구성하는 수지의 유리전이온도∼유리전이온도+120℃가 바람직하다.

이렇게 해서 2축 연신된 필름은 평면성, 치수안정성을 부여하기 위해서, 계속해서 텐터내에서 연신 온도 이상 융점 이하의 열처리를 행하는 것이 바람직하다. 이 열처리시에 폭방향에서의 주배향축의 분포를 억제하기 위해서, 열처리 존에 들어가기 직전 및/또는 직후에 순식간에 길이방향으로 이완 처리하는 것이 바람직하다. 이렇게 하여 열처리된 후, 균일하게 서냉후, 실온까지 식혀서 권취된다. 또한 필요에 따라, 열처리로부터 서냉시에 길이방향 및/또는 폭방향으로 이완 처리를 행해도 좋다. 열처리 존에 들어가기 직전 및/또는 직후에 순식간에 길이방향으로 이완 처리한다.

얻어진 반사 필름을 이하와 같이 표면에 요철형상을 형성하는 것도 바람직하다. 요철형상을 형성하는 방법으로서는, (a)금형을 사용한 금형 전사 방법, (b)기재 표면을 직접 가공하는 방법 등을 들 수 있다. (a)금형 전사 방법에 대해서 더욱 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 밀착시키고, 활성 에너지선의 조사, 또는 가열에 의해 수지를 경화시켜서 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 이용하여 소망 형상으로 깎는 방법, (b2)샌드 블라스트법에 의해 깎는 방법, (b3)레이저에 의해 깎는 방법, (b4)기재 표면에 광경화성 수지를 적층하고, 상기 기재의 표면을 리소그래피나 광간섭 노광법 등의 방법을 이용하여 소망 형상으로 가공하는 방법 등을 들 수 있다.

이들 중에서는 생산성의 관점으로부터 (a)금형 전사 방법이 보다 바람직한 제조 방법이지만, 이들 프로세스를 조합하는 것도 가능하며, 적당하게 프로세스를 선택함으로써 요구하는 요철형상을 구비한 반사 필름을 얻을 수 있다.

<반사 필름과 색 변환 부재의 접합>

본 발명에 있어서 제 1 반사 필름과 색 변환 부재는 색 변환 부재 접착층을 통해 접합해서 일체화할 수 있다.

본 발명의 광원 유닛은, 이외에도, 반사 필름, 도광판, 확산판, 확산 필름, 집광 필름, 편광 반사성 필름 등의 광학 필름을 갖고 있어도 상관없다.

<광원 유닛>

본 발명에 의한 광원 유닛은 적어도 광원, 제 1 반사 필름 및 색 변환 부재를 포함하는 구성이다. 광원과 색 변환 부재의 배치 방법에 대해서는 광원과 색 변환 필름 사이에 반사 필름을 포함하는 구성이면, 특별히 한정되지 않는다. 광원과는 떨어진 필름이나 유리 등에 색 변환 부재를 도포한 구성을 취해도 좋고, 컬러 필터의 대체로서 사용해도 좋다.

본 발명의 광원 유닛은, 디스플레이, 조명, 인테리어, 표식, 간판 등의 용도에 사용할 수 있지만, 특히 디스플레이나 조명 용도에 특히 적합하게 사용된다.

실시예

이하, 실시예를 들어서 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<광원의 발광 강도, 발광대역의 측정>

하마마츠 포토닉스제 미니 분광 광도기(C10083MMD)에 NA 0.22의 광섬유를 부착하고, 광원의 광을 계측했다. 얻어진 발광 스펙트럼에 대해서 최대 강도를 나타내는 파장을 광원의 발광 피크 파장으로 하고, 광원의 발광 피크 파장에서의 발광 강도의 50% 이상의 강도를 나타내는 발광대역을 갖고 광원의 발광대역으로 했다.

<색 변환 부재의 발광 강도, 출광대역의 측정>

하마마츠 포토닉스제 미니 분광 광도기(C10083MMD)에 NA 0.22의 광섬유를 부착하고, 광원의 광을 조사한 색 변환 부재로부터 출광하는 광을 계측했다. 얻어진 발광 스펙트럼에 대해서 광원의 발광 피크 파장을 제외한 파장 중에서 최대강도를 나타낸 파장을 색 변환 부재의 출광 피크 파장(피크 파장 1)으로 하고, 색 변환 부재의 출광 피크 파장에서의 출광 강도의 50% 이상의 강도를 나타내는 대역을 색 변환 부재의 출광대역으로 했다. 또, 본원에서 사용한 색 변환 부재는 상기에서 정의되는 출광 피크 파장 이외에도 극대점이 존재하는 것이었기 때문에, 상기 극대점의 파장을 제 2 발광 피크 파장(피크 파장 2)으로 했다.

<반사 필름의 반사율, 반사대역의 측정>

히타치 세이사쿠쇼제 분광 광도계(U-4100 Spectrophotomater)에 부속의 각도 가변 투과 장치와 부속의 글란 테일러사제 편광자를 부착하고, 입사각도 φ=10도, 20도, 30도, 40도 및 60도에 있어서의 파장 250∼1600nm의 P파 반사율 및 S파 반사율 및 입사각도 φ=0도에서의 파장 250∼1600nm의 투과율을 측정했다. 측정 조건:슬릿은 2nm(가시)/자동제어(적외)로 하고, 게인은 2로 설정하고, 주사 속도를 600nm/분으로 했다. 샘플은 65인치를 상정해서 필름 길이방향으로부터 45cm 간격으로, 필름 폭방향으로부터 70cm 간격으로 5cm×10cm로 잘라내어 측정했다. 또한 반사율은 필름 양면에서 측정하고, 보다 높은 반사율로 된 결과를 갖고 반사율로 했다. 각각의 파라미터는 이하와 같은 방법으로 구했다.

<반사 필름의 저파장단·고파장단, λ1, λ2>

상기에서 얻어진 반사 스펙트럼에 대해서 각 파장마다 P파와 S파의 평균값을 사용한 평균 반사 스펙트럼을 산출하고, 파장 400∼1600nm에 있어서의 최대 반사율을 Rmax(%)로 했을 때에, Rmax/2(%) 이상이 되는 파장 중에서 가장 저파장이며 또한 400nm 이상인 파장을 반사 필름의 반사대역의 저파장단, 가장 장파장이며 또한 1600nm 이하인 파장을 반사 필름의 반사대역의 장파장단으로 했다. 마찬가지로, 저파장단 근방에서 Rmax/4(%)가 되는 파장을 λ1, Rmax×3/4이 되는 파장을 λ2로 했다.

<광원의 발광대역에 있어서의 평균 투과율>

상기에서 얻어진 투과 스펙트럼에 대해서 각 파장마다 P파와 S파의 평균값을 이용하여 평균 투과 스펙트럼을 산출하고, 이 평균 투과 스펙트럼에 대해서 위에서 구한 광원의 발광대역에 대응하는 파장범위에서의 평균 투과율을 산출했다.

<광원의 발광대역에 있어서의 P파의 반사율>

상기에서 얻어진 반사 스펙트럼에 대해서 P파의 반사 스펙트럼에 대해서 위에서 구한 광원의 발광대역에 대응하는 파장범위에서의 평균 반사율을 산출했다.

<색 변환 부재의 출광대역에 있어서의 최대 및 평균 반사율>

상기에서 얻어진 반사 스펙트럼에 대해서 각 파장마다 P파와 S파의 평균값을 사용한 평균 반사 스펙트럼을 산출하고, 이 평균 반사 스펙트럼에 대해서 위에서 구한 색 변환 부재의 출광대역에 대응하는 파장범위에서의 최대 반사율 및 평균 반사율을 산출했다.

<상관계수>

상기에서 얻어진 반사 스펙트럼에 대해서 각 파장마다 P파와 S파의 평균값을 사용한 평균 반사 스펙트럼을 산출하고, 필름 폭방향 및 길이방향의 말단의 필름 샘플의 각각에 대해서 필름 샘플 중앙과의 평균 반사 스펙트럼의 파장 400∼800nm의 구간에서의 상관계수를 산출하고, 4개의 상관계수를 얻었다. 이 중에서, 최소의 값으로 된 상관계수를 상관계수의 최소값으로 했다.

<휘도의 측정>

평가용의 광원을 포함하는 광원 유닛으로서 Kindle Fire HDX 7의 광원 유닛을 사용했다. 본 백라이트의 발광대역은 440∼458nm이다. 이 광원 유닛을 사용하고, 부속의 도광판, 도레이제의 공극을 구비한 백색 반사 필름(E60L), 색 변환 부재(반사 필름과 색 변환 부재를 포함하는 적층부재의 경우도 있다), 부속의 프리즘 필름, 부속의 편광 반사 필름을 포함하는 광원 유닛으로 한 경우의 휘도를 CA-2000((주)코니카미놀타)을 사용하고, 부속의 CCD 카메라를 백라이트 표면으로부터 90cm의 지점에 광원 유닛면에 대해서 정면이 되도록 설치해서 측정하고, 이하의 지표로 비교해서 합격 여부를 판단했다. 또한 디스플레이의 절반을 도레이제의 흑색 필름(100×30)으로 차폐했을 때의 비차폐부와 차폐부의 휘도의 비를 갖고, 이하의 기준으로 콘트라스트를 판단했다.

휘도 불균일

◎:면내 5개소에서의 휘도의 차가 블랭크 대비 1% 이하

○:면내 5개소에서의 휘도의 차가 블랭크 대비 2% 이하

×:면내 5개소에서의 휘도의 차가 블랭크 대비 2%를 초과한다.

콘트라스트

◎:비차폐부의 휘도/차폐부의 휘도가 1000 이상

○:비차폐부의 휘도/차폐부의 휘도가 500 이상

×:비차폐부의 휘도/차폐부의 휘도가 500 이하.

<내광성 시험>

평가용의 광원을 포함하는 광원 유닛으로서, Kindle Fire HDX 7의 광원 유닛을 사용하고, 50℃ 분위기 하에서 광원 점등 조건으로 1000시간 시험하고, 시험 전후에서의 색조, 휘도의 평가를 코니카미놀타센싱 가부시키가이샤제 분광 방사 휘도계를 사용하고, 헤이즈의 평가를 스가 시켄키(주)제 헤이즈 미터(HGM-2DP)로 실시했다. 판정기준은 이하와 같다.

◎:시험 전후에서의 Δu'v' 0.01 미만, 휘도 변화 1% 미만, Δ헤이즈 1.5% 미만

○:시험 전후에서의 Δu'v' 0.02 미만, 휘도 변화 5% 미만, Δ헤이즈 1.5% 미만

×:시험 전후에서의 Δu'v' 0.02 이상, 휘도 변화 5% 이상, Δ헤이즈 1.5% 이상.

(합성예 1)

녹색 변환 재료 G-1의 합성 방법

3,5-디브로모벤즈알데히드(3.0g), 4-t-부틸페닐보론산(5.3g), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0)(0.4g), 탄산칼륨(2.0g)을 플라스크에 넣고, 질소 치환했다. 여기에 탈기한 톨루엔(30mL) 및 탈기한 물(10mL)을 첨가하고, 4시간 환류했다. 반응 용액을 실온까지 냉각하고, 유기층을 분액한 후에 포화 식염수로 세정했다. 이 유기층을 황산 마그네슘으로 건조하고, 여과후, 용매를 증류제거했다. 얻어진 반응생성물을 실리카겔 크로마토그래피에 의해 정제하고, 3,5-비스(4-t-부틸페닐)벤즈알데히드(3.5g)를 백색 고체로서 얻었다.

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 첨가하고, 질소분위기 하, 4시간 교반했다. 2,3-디클로로-5,6-디시아노-1,4-벤조퀴논(0.85g)의 탈수 디클로로메탄 용액을 첨가하고, 1시간 더 교반했다. 반응 종료후, 3불화 붕소 디에틸에테르 착체(7.0mL) 및 디이소프로필에틸아민(7.0mL)을 첨가하고, 4시간 교반한 후, 물(100mL)을 첨가해서 더 교반하고, 유기층을 분액했다. 이 유기층을 황산마그네슘으로 건조하고, 여과후, 용매를 증류 제거했다. 얻어진 반응 생성물을 실리카겔 크로마토그래피에 의해 정제하고, 하기에 나타내는 화합물 G-1을 0.4g 얻었다(수율 18%).

(합성예 2)

적색 변환 재료 R-1의 합성 방법

4-(4-t-부틸페닐)-2-(4-메톡시페닐)피롤 300mg, 2-메톡시벤조일클로라이드 201mg과 톨루엔 10ml의 혼합 용액을 질소기류 하에서 120℃에서 6시간 가열했다. 실온으로 냉각후, 에바포레이터했다. 에탄올 20ml로 세정하고, 진공건조한 후, 2-(2-메톡시벤조일)-3-(4-t-부틸페닐)-5-(4-메톡시페닐)피롤 260mg을 얻었다.

다음에 2-(2-메톡시벤조일)-3-(4-t-부틸페닐)-5-(4-메톡시페닐)피롤 260mg, 4-(4-t-부틸페닐)-2-(4-메톡시페닐)피롤 180mg, 메탄술폰산 무수물 206mg과 탈기한 톨루엔 10ml의 혼합 용액을 질소기류 하에서 125℃에서 7시간 가열했다. 실온으로 냉각후, 물 20ml를 주입하고, 디클로로메탄 30ml로 추출했다. 유기층을 물 20ml로 2회 세정하고, 에바포레이트하고, 진공건조했다.

다음에 얻어진 피로메텐체와 톨루엔 10ml의 혼합 용액을 질소기류 하에서 디이소프로필에틸아민 305mg, 3불화붕소 디에틸에테르 착체 670mg을 첨가하고, 실온에서 3시간 교반했다. 물 20ml를 주입하고, 디클로로메탄 30ml로 추출했다. 유기층을 물 20ml로 2회 세정하고, 황산마그네슘으로 건조후, 에바포레이트했다. 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제하고, 진공건조한 후, 적자색 분말 0.27g을 얻었다.

(실시예 1)

반사 필름은 이하에 나타내는 방법으로 얻었다.

열가소성 수지 A로서 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN)를 사용했다. 또 열가소성 수지 B로서 융점을 갖지 않는 비결정성 수지인 시클로헥산디메탄올을 공중합한 에틸렌테레프탈레이트(PETG)를 사용했다. 준비한 결정성 폴리에스테르와 열가소성 수지 B를 각각 2대의 단축 압출기에 투입하고, 280℃에서 용융시켜서, 혼련했다. 이어서, 각각 FSS 타입의 리프 디스크 필터를 5매 개재한 후, 기어펌프로 계량하면서, 슬릿수 11개로 최표층 두께가 필름 두께의 5%가 되도록 설계된 적층 장치로 합류시켜서, 두께방향으로 교대로 11층 적층된 적층체로 했다. 적층체로 하는 방법은 일본 특허공개 2007-307893호 공보〔0053〕∼〔0056〕단의 기재에 따라 행했다. 여기에서는, 슬릿 길이, 간격은 모두 일정하게 했다. 얻어진 적층체는 열가소성 수지 A가 6층, 열가소성 수지 B가 5층이며, 두께방향으로 교대로 적층된 적층구조를 갖고 있었다. 구금 내부에서의 확폭비인 구금 립의 필름 폭방향 길이를 구금의 유입구부에서의 필름 폭방향의 길이로 나눈 값을 2.5가 되도록 했다.

얻어진 캐스트 필름을 130℃로 설정한 롤군으로 가열한 후, 연신 구간 길이 100mm 사이에서 필름 양면으로부터 라디에이션 히터에 의해 급속가열하면서, 필름 길이방향으로 3.3배 연신하고, 그 후 일단 냉각했다. 계속해서, 이 1축 연신 필름의 양면에 공기 중에서 코로나 방전 처리를 실시하고, 기재 필름의 젖음 장력을 55mN/m로 하고, 그 처리면에 (유리전이온도가 18℃인 폴리에스테르 수지)/(유리전이온도가 82℃인 폴리에스테르 수지)/평균 입경 100nm의 실리카 입자로 이루어지는 적층 형성막 도포액을 도포하고, 투명·이활·이접착층을 형성했다. 상기 이접착층의 굴절율은 1.57이었다.

이 1축 연신 필름을 텐터에 도입하고, 110℃의 열풍으로 예열후, 130℃의 온도에서 필름 폭방향으로 4.5배 연신했다. 여기에서의 연신 속도와 온도는 일정하게 했다. 연신한 필름은 그대로 텐터내에서 240℃의 열풍으로 열처리를 행하고, 계속해서 동 온도 조건으로 폭방향으로 2%의 이완 처리를, 또한 100℃까지 급냉한 후에 폭방향으로 5%의 이완 처리를 실시하고, 그 후에 권취 반사 필름을 얻었다.

색 변환 부재는 이하에 나타내는 방법으로 얻었다.

바인더 수지로서 아크릴 수지 1(SP값=9.5(cal/㎤)^0.5)을 사용하고, 바인더 수지 100중량부에 대해서 발광 재료(a)로서 화합물 G-1을 0.25중량부, 용제로서 톨루엔을 400중량부 혼합한 후, 유성식 교반·탈포 장치 "마젤스터 KK-400"(쿠라보우제)을 사용하고, 300rpm으로 20분간 교반·탈포해서 (A)층 제작용의 색 변환 조성물을 얻었다. 마찬가지로, 바인더 수지로서 폴리에스테르 수지 1(SP값=10.7(cal/㎤)^0.5)을 사용하고, 바인더 수지 100중량부에 대해서 발광 재료(b)로서 화합물 R-1을 0.017중량부, 용제로서 톨루엔을 300중량부 혼합한 후, 유성식 교반·탈포 장치 "마젤스터 KK-400"(쿠라보우제)을 사용하고, 300rpm으로 20분간 교반·탈포해서 (B)층 제작용의 색 변환 조성물을 얻었다.

다음에 슬릿 다이 코터를 이용하여 (A)층 제작용의 색 변환 조성물을 두께 50㎛의 PET 필름 상에 도포하고, 100℃에서 20분 가열, 건조해서 평균 막두께 16㎛의 (A)층을 형성했다. 마찬가지로, 슬릿 다이 코터를 이용하여 (B)층 제작용의 색 변환 조성물을 기재층인 광확산 필름 "케미컬 매트" 125PW((주)기모토제, 두께 138㎛)의 PET 기재층측에 도포하고, 100℃에서 20분 가열, 건조해서 평균 막두께 48㎛의 (B)층을 형성했다.

다음에 상기 2개의 유닛을 (A)층과 (B)층이 직접 적층하도록 가온 라미네이트함으로써 색 변환 부재를 얻었다.

얻어진 반사 필름, 색 변환 부재를 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 1에 나타내지만, 휘도도 반사 필름을 사용하지 않는 비교예 1과 비교하면 휘도가 약간 향상했다.

(실시예 2)

열가소성 수지 A로서 융점이 258℃인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 사용했다. 또 열가소성 수지 B로서 융점을 갖지 않는 비결정성 수지인 스피로글리콜 25mol%, 시클로헥산디카르복실산 30mol% 공중합한 에틸렌테레프탈레이트(PE/SPG·T/CHDC)를 사용하고, 또한 열가소성 수지 A로 이루어지는 A층의 층수를 51층, 열가소성 수지 B로 이루어지는 B층의 층두께를 50층으로 한 반사 필름을 이용하여, 실시예 1과 마찬가지로 캐스트 필름을 얻었다.

얻어진 캐스트 필름을 72∼78℃로 설정한 롤군으로 가열한 후, 연신 구간 길이 100mm 사이에서 필름 양면으로부터 라디에이션 히터에 의해 급속가열하면서, 필름 길이방향으로 3.3배 연신하고, 그 후 일단 냉각했다. 계속해서, 이 1축 연신 필름의 양면에 공기 중에서 코로나 방전 처리를 실시하고, 기재 필름의 젖음 장력을 55mN/m으로 하고, 그 처리면에 (유리전이온도가 18℃인 폴리에스테르 수지)/(유리전이온도가 82℃인 폴리에스테르 수지)/평균 입경 100nm의 실리카 입자로 이루어지는 적층 형성막 도포액을 도포하고, 투명·이활·이접착층을 형성했다. 상기 이접착층의 굴절율은 1.57이었다.

이 1축 연신 필름을 텐터에 도입하고, 110℃의 열풍으로 예열후, 130℃의 온도에서 필름 폭방향으로 4.5배 연신했다. 여기에서의 연신 속도와 온도는 일정하게 했다. 연신한 필름은 그대로 텐터내에서 240℃의 열풍으로 열처리를 행하고, 계속해서 동 온도 조건으로 폭방향으로 2%의 이완 처리를, 또한 100℃까지 급냉한 후에 폭방향으로 5%의 이완 처리를 실시하고, 그 후에 권취하여 반사 필름을 얻었다.

얻어진 반사 필름, 색 변환 부재 및 그것을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 1에 나타내지만, 층수가 적은 실시예 1과 비교하면 현저한 휘도의 향상이 보여졌다.

(실시예 3)

열가소성 수지 A로 이루어지는 A층의 층수를 101층, 열가소성 수지 B로 이루어지는 B층의 층두께를 100층으로 한 것 이외는, 실시형태 2와 동일하게 해서 반사 필름 및 색 변환 부재를 얻었다.

얻어진 반사 필름, 색 변환 부재 및 그것을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 1에 나타내지만, 층수가 적은 실시예 2과 비교하면 더욱 휘도의 향상이 보여졌다.

(실시예 4)

열가소성 수지 A로 이루어지는 A층의 층수를 301층, 열가소성 수지 B로 이루어지는 B층의 층두께를 300층으로 한 것 이외는, 실시예 2와 동일하게 해서 반사 필름 및 색 변환 부재를 얻었다.

얻어진 반사 필름, 색 변환 부재 및 그것을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 1에 나타내지만, 현저한 휘도의 향상이 보여졌다.

(실시예 5)

반사 필름의 반사대역을 실시예 1보다 장파장으로 하고, 반사 필름의 필름면에 대해서 입사각도 30°로 입사시킨 경우의 광원의 광을 투과하도록 조정한 것 이외는, 실시예 4와 동일하게 해서 반사 필름 및 색 변환 부재를 얻었다.

얻어진 반사 필름, 색 변환 부재 및 그것을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 1에 나타내지만, 반사대역이 실시예 4보다 장파장 시프트시킨 것에 의해, 정면으로부터 측정하는 휘도측정에 있어서 휘도의 약간의 저하가 보여졌다.

(실시예 6)

도광판과 제 2 반사 필름 사이에 이하의 특성을 나타내는 층수 601층의 적층 필름(제 3 반사 필름)을 삽입한 것 이외는, 실시예 4와 동일하게 해서 반사 필름 및 색 변환 부재를 얻었다.

장파장단:∼570nm

광원의 발광대역에서의 평균 반사율(10°입사):91%

광원의 발광대역에서의 평균 투과율(60°입사):81%

얻어진 반사 필름, 색 변환 부재 및 그것을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 1에 나타내지만, 제 3 반사 필름을 삽입한 것에 의해 정면 휘도가 더욱 향상되고, 또한 면내의 휘도 불균일도 개선된 것으로 되어 있었다.

(실시예 7)

반사 필름의 필름 폭방향으로의 연신 배율을 3.5배로 한 것 이외는, 실시예 4와 동일하게 해서 반사 필름 및 색 변환 부재를 얻었다.

얻어진 반사 필름, 색 변환 부재 및 그것을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 1에 나타내지만, 실시예 4와 동등 레벨의 휘도 향상의 효과는 보여졌다. 한편, 반사 필름의 저파장단이나 평균 반사율, 상관계수의 저하를 반영해서 휘도 불균일이 실시예 4보다 약간 악화되는 경향이 보여졌다.

(실시예 8)

반사 필름의 표층의 두께를 필름 두께비 3%로 한 것 이외는, 실시예 4와 동일하게 해서 반사 필름 및 색 변환 부재를 얻었다.

얻어진 반사 필름, 색 변환 부재 및 그것을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 1에 나타내지만, 실시예 4와 동등 레벨의 휘도 향상의 효과는 보여졌다. 한편, 반사 필름의 저파장단이나 평균 반사율, 상관계수의 저하를 반영해서 휘도 불균일이 실시예 4보다 악화되는 경향이 보여졌다.

(실시예 9)

반사 필름의 표층의 두께를 필름 두께비 0.5%, 필름 폭방향으로의 연신 배율을 3.5배로 한 것 이외는, 실시예 4와 동일하게 해서 반사 필름 및 색 변환 부재를 얻었다.

얻어진 반사 필름, 색 변환 부재 및 그것을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 1에 나타내지만, 실시예 4보다 약간 낮지만 휘도 향상의 효과는 보여지는 한편, 반사 필름의 저파장단이나 평균 반사율, 상관계수의 저하를 반영해서 휘도 불균일이 실시예 4보다 악화되는 경향이 보여졌다.

(실시예 10)

제 2 반사 필름으로서 도레이제의 공극을 구비한 백색 반사 필름(E60L) 대신에 공극을 포함하지 않는 3M제 ESR을 사용한 것 이외는, 실시예 4와 마찬가지로 광원 유닛을 얻었다. 결과를 표 1에 나타내지만, 제 2 반사 필름에서의 반사 거동의 차리를 반영해서 휘도가 저하되는 경향이 보여졌다.

(실시예 11)

광원으로서 Sony제 TV인 KD-65X9500B에 사용된 광원을 사용한 것 이외는, 실시예 4와 마찬가지로 광원 유닛을 얻었다. 결과를 표 1에 나타내지만, 제 2 반사 필름에서의 반사 거동의 차리를 반영해서 휘도가 증가하는 경향이 보여졌다.

(실시예 12)

열가소성 수지 B에 자외선 흡수제로서 분자량이 650g/mol, 흡수 최대 파장이 346nm인 벤조트리아졸계의 자외선 흡수제 (2,2'-메틸렌비스(4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀)을 열가소성 수지 B 전체에 대해서 7.5wt%가 되도록 첨가한 것 이외는, 실시예 4와 동일하게 해서 반사 필름 및 색 변환 부재를 얻었다.

얻어진 색 변환 부재 광원 유닛의 평가 결과를 표 1에 나타내지만, 실시예 4와 동등 레벨의 휘도 향상의 효과는 보여지며, 또한 내광성 시험후에도 현저한 휘도·색의 변화가 보여지지 않는 것으로 되어 있었다.

(실시예 13)

열가소성 수지 B에 분자량이 700g/mol로 흡수 최대 파장이 355nm인 트리아진계 자외선 흡수제 (2,4,6-트리스(2-히드록시-4-헥실옥시-3-메틸페닐)-s-트리아진)을 열가소성 수지 B 전체에 대해서 6wt%가 되도록 첨가한 것 이외는, 실시예 4와 동일하게 해서 반사 필름 및 색 변환 부재를 얻었다.

얻어진 색 변환 부재 광원 유닛의 평가 결과를 표 1에 나타내지만, 실시예 4와 동등 레벨의 휘도 향상의 효과는 보여지며, 또한 내광성 시험후에도 시험 미실시의 광원 유닛과 차이를 모르는 것으로 되어 있었다.

(실시예 14)

열가소성 수지 B에 트리아진계 자외선 흡수제 (2,4,6-트리스(2-히드록시-4-헥실옥시-3-메틸페닐)-s-트리아진)(열가소성 수지 B 전체에 대해서 0.4wt%)과 벤조트리아졸계의 자외선 흡수제 (2,2'-메틸렌비스(4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀)(열가소성 수지 B 전체에 대해서 0.4wt%)을 첨가한 것 이외는, 실시예 4와 동일하게 해서 반사 필름 및 색 변환 부재를 얻었다.

얻어진 반사 필름은 흡수 최대 파장이 393nm인 인돌계 색소를 활성 에너지선경화형 아크릴 수지(아이카고교(주)제 아이카아이트론 Z-850[굴절율:1.518])에 경화성 수지로 이루어지는 층을 구성하는 수지 조성물 전체에 대해서 3wt%가 되도록 첨가해서 하드 코팅제를 작성하고, 바 코터를 이용하여 균일하게 도포했다. 하드 코팅제의 고형분 농도는 전체에서 30wt%가 되도록 메틸에틸케톤 용매를 첨가함으로써 적당하게 조정했다. 작성한 하드 코팅제를 와이어바로 도포후, 80℃로 유지된 오븐내에서 1∼2분간 건조해서 메틸에틸케톤 용매를 휘발시키고, 이어서, 경화성 수지층의 표면으로부터 13cm의 높이에 세팅한 120W/㎠의 조사 강도를 갖는 집광형 고압 수은등(아이그라픽스(주)제 H04-L41)으로 적산 조사 강도가 180mJ/㎠가 되도록 자외선을 조사하고, 경화시키고, 반사 필름 상에 하드 코팅층이 도막 두께 2㎛로 적층된 반사 필름을 얻었다.

얻어진 색 변환 부재 광원 유닛의 평가 결과를 표 1에 나타내지만, 실시예 4와 동등 레벨의 휘도 향상의 효과는 보여지며, 또한 내광성 시험후에도 시험 미실시의 외관 및 상태와 차이를 모르는 것으로 되어 있었다.

(비교예 1)

반사 필름을 사용하지 않는 구성이로 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 색 변환 부재를 이용하여 광원 유닛을 형성했다.

광원 유닛의 평가 결과를 표 1에 나타내지만, 실시예 1∼7의 어느 것과 비교해도 낮은 휘도로 되어 있었다.

(비교예 2)

반사 필름의 반사대역을 실시예 1보다 단파장으로 하고, 반사 필름의 필름면에 대해서 입사각도 0°로 입사시킨 경우의 광원의 광이 일부 반사되도록 조정한 것 이외는, 실시예 4와 동일하게 해서 반사 필름 및 색 변환 부재를 얻었다.

얻어진 반사 필름, 색 변환 부재 및 그것을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 1에 나타내지만, 광원의 광의 필름면에 대해서 수직인 방향에서의 투과율도 저하되는 것을 반영해서 휘도가 대폭 악화되어 있었다.

(비교예 3)

반사 필름의 반사대역을 실시예 1보다 장파장으로 하고, 반사 필름의 필름면에 대해서 입사각도 60°로 입사시킨 경우의 광원의 광이 투과하도록 조정한 것 이외는, 실시예 4와 동일하게 해서 반사 필름 및 색 변환 부재를 얻었다.

얻어진 반사 필름, 색 변환 부재 및 그것을 포함하는 광원 유닛의 평가 결과를 표 1에 나타내지만, 입사각도에 의하지 않고 광을 광원의 광을 투과하므로, 정면 휘도 향상 효과는 확인되지 않았다.

본 출원은, 2016년 11월 07일 출원의 일본국 특허출원, 특원 2016-216898에 의거하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 도입된다.

1: 광원 유닛
2: 광원
3: 반사 필름
4: 색 변환 부재
5: 적층부재
6: 도광판
7: 제 2 반사 필름
8: 제 3 반사 필름
9: 반사 필름의 장척방향의 양 말단
10: 반사 필름의 단척방향의 양 말단
11: 반사 필름의 중앙
31: 요철형상의 예
32: 요철형상의 예
33: 기능층

Claims

광원과,
상기 광원으로부터 입사된 입사광을 그 입사광보다 장파장의 광으로 변환하는 색 변환 부재와,
상기 광원과 색 변환 부재 사이에 존재하고, 필름면에 수직으로 입사된 광원의 광을 투과하고, 또한 필름면에 수직으로 입사된 색 변환 부재로부터 출광된 광을 반사하는 반사 필름을 포함하는 광원 유닛으로서,
또한 상기 반사 필름은 광원의 광 중 P파의 반사율에 대해서, 반사 필름면에 대해서 20°, 40°, 60°의 각도로 입사했을 때의 반사율 R20(%), R40(%), R60(%)로 한 경우에 R20＜R40＜R60이고,
또한, 하기 식(1)을 만족하는, 광원 유닛.
|λ1-λ2|≤50 (단, λ1＜λ2) (1)
λ1:반사 필름의 반사대역의 저파장단 근방에서 반사율이 최대 반사율의 1/4이 되는 파장(nm)
λ2:반사 필름의 반사대역의 저파장단 근방에서 반사율이 최대 반사율의 3/4이 되는 파장(nm)
제 1 항에 있어서,
상기 반사 필름에 대해서, 필름면에 대해서 60°입사에 있어서의 반사대역의 저파장단이 광원의 발광대역의 장파장단보다 저파장측에 있는 광원 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 반사 필름의 장척방향 또는 단척방향 중 어느 하나에 있어서, 중앙 및 양 말단의 3점에 있어서의 반사대역의 저파장단의 최대값과 최소값의 차가 30nm 이하인 광원 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 반사 필름이 필름면에 60°의 각도로 입사된 색 변환 부재로부터 출광된 광을 적어도 30% 이상 반사하는 광원 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 반사 필름의 색 변환 부재의 반대측에 도광판이 더 설치되어 이루어지고, 또한 도광판의 측면에 상기 광원이 설치되어 이루어지는 광원 유닛.
제 5 항에 있어서,
상기 도광판의 반사 필름과는 반대측에 제 2 반사 필름을 구비하고, 제 2 반사 필름이 공극을 포함해서 이루어지는 광원 유닛.
제 6 항에 있어서,
상기 제 2 반사 필름과 도광판 사이에 제 3 반사 필름을 더 구비하고, 제 3 반사 필름이 필름면에 수직 입사된 광원의 광을 반사하고, 또한 필름면에 60°의 각도로 입사된 광원의 광을 투과하는 광원 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 반사 필름이 자외선을 흡수 또는 반사하는 광원 유닛.
제 8 항에 있어서,
상기 반사 필름의 광원의 발광대역의 저파장단으로부터 20nm 낮은 파장에서의 광의 투과율이 10% 이하인 광원 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 반사 필름이 상이한 복수의 열가소성 수지가 교대로 11층 이상 적층되어 이루어지는 적층 필름인 광원 유닛.
제 1 항에 기재된 광원 유닛과 액정 모듈을 포함해서 이루어지는 액정 디스플레이.