KR102558338B1 - 파장 변환 시트 및 백라이트 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 양자 도트를 사용한 형광체층에 배리어 필름을 적층한 파장 변환 시트이며, 상기 배리어 필름이, 산가 25 이하인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 편면에 배리어층을 적층한 것인 것을 특징으로 한다.

Description

파장 변환 시트 및 백라이트 유닛{WAVELENGTH CONVERSION SHEET AND BACKLIGHT UNIT}
본 발명은 양자 도트를 포함하는 형광체를 이용한 파장 변환 시트 및 백라이트 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 플라스틱 필름 상의 적어도 편면에 세라믹 박막층을 형성시킨 배리어 필름을 포함하는, 파장 변환 시트 및 이것을 사용해서 얻어지는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
액정 디스플레이는, 표시를 위해서 액정 조성물이 사용된 표시 장치이다. 액정 디스플레이는, 다양한 기기에 있어서의 표시 장치, 특히, 정보 표시 장치 및 화상 표시 장치로서 이용되고 있다.
액정 디스플레이는, 전압의 인가에 기초하여, 영역마다 광을 투과·차단함으로써 영상을 표시한다. 따라서, 액정 디스플레이에 영상을 표시하기 위해서는, 외부의 광이 필요해진다. 그를 위한 광원으로서, 액정 디스플레이의 배면에 설치된 백라이트가 이용된다. 백라이트에는 종래 냉음극관이 사용되고 있다. 최근에는 장수명, 발색이 좋은 점 등의 이유로부터, 냉음극관 대신에, LED(발광 다이오드)가 사용되는 경우도 있다.
그런데, 최근 해외의 벤처 기업을 중심으로 하여, 양자 도트를 사용한 나노 사이즈의 형광체가 제품화되고 있다. 양자 도트란, 발광성의 반도체 나노 입자이며, 직경의 범위는 1 내지 20㎚이다. 양자 도트의 유니크한 광학 특성 및 전자 특성은, 생물학 및 의학 진단 분야에 있어서의 형광 이미징에 더하여, 플랫 패널 디스플레이나 다채로운 색의 조명(전식) 등, 수많은 용도에 점차 활용되고 있다.
디스플레이에 있어서 매우 큰 중요도를 차지하는 백색 LED 기술에서는, 세륨을 도핑한 YAG·Ce(이트륨·알루미늄·가닛) 하방 변환용 형광체를 청색(450㎚) LED 칩으로 여기하는 방법이 일반적으로 사용되고 있다. LED의 청색광과, YAG 형광체로부터 발생한 파장 범위가 넓은 황색광이 혼합됨으로써 백색광으로 된다. 그러나 이 백색광은 어느 정도 푸른 빛을 띠는 경우가 많아, 종종 〔차갑다〕라든가 〔시원스러운〕 백색으로 간주되어 버린다.
양자 도트는 폭넓은 여기 스펙트럼을 나타내어 양자 효율이 높기 때문에, LED 하방 변환용 형광체로서 사용할 수 있다. 또한, 도트 사이즈나 반도체 재료의 종류를 변경하는 것만으로, 발광의 파장을 가시 영역 전체에 걸쳐 완전히 조정할 수 있다. 그로 인해, 양자 도트는 사실 상 모든 색, 특히 조명업계에서 강하게 요망되고 있는 따뜻한 백색을 만들어 낼 수 있을 가능성을 내포하고 있다고 할 수 있다. 이에 더해, 발광 파장이, 적색, 녹색, 청색에 대응하는 3종류의 도트를 조합하여, 연색 평가수가 다른 백색광을 얻는 것이 가능해진다. 이와 같이, 양자 도트를 포함하는 형광체를 사용한 백라이트 유닛을 구비하는 디스플레이에서는, 종래의 액정 TV보다, 두께, 소비 전력, 비용 또는 제조 프로세스를 증가시키지 않고, 색조가 향상되어, 사람이 식별할 수 있는 색의 65%까지 표현이 가능해진다.
이 백라이트 유닛은, 적색 또는 녹색의 발광 스펙트럼을 갖는 양자 도트를 필름 내에 확산시키고, 그 면을 배리어 필름 또는 그 적층체로 밀봉하고, 경우에 따라서는 에지부도 밀봉한 파장 변환 시트를, LED 광원 및 도광판과 조합한 구성을 갖는다. 이 배리어 필름에는, 배리어성 외에, 흠집 또는 주름과 같은 외관이나 투명성 등이 요구된다. 그러나, 종래의 배리어 필름은, 식품이나 의료품 등의 포장 재료나 전자 디바이스 등의 패키지 재료로서 사용할 수 있기 때문에, 만족할 수 있는 성능을 얻을 수 없었다.
이와 같은 과제를 해결하기 위해서, 몇 가지의 방법이 생각된다. 예를 들어, 특허문헌 1에서는 형광체의 열화를 억제하기 위해, 형광체를 갖는 층을 배리어 필름 사이에 끼우는 구성이 제안되어 있다. 또한, 특허문헌 2에서는, 유기 EL 소자의 신뢰성을 확보하기 위해, 소자를 배리어 필름으로 피복하는 것이 제안되어 있다.
특허문헌 1, 2를 참고하여 기존의 배리어 필름으로, 양자 도트를 밀봉한 디스플레이를 제작한 바, 배리어성이 부족하기 때문에 얻어진 백색광의 수명이 짧거나, 필름의 흠집, 주름, 양자 도트의 모양 등으로 백색 LED 광에 얼룩이 생겨 버린다.
일본 특허 공개 제2011-13567호 공보 일본 특허 공개 제2009-18568호 공보
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 감안하여, 배리어성 및 투명성이 우수한 배리어 필름을 구비하여, 양자 도트의 성능을 양호하게 발휘할 수 있는, 파장 변환 시트 및 이것을 사용해서 얻어지는 디스플레이용 백라이트 유닛을 얻는 것을 목적으로 하는 것이다.
상기 과제의 해결 수단으로서, 본 발명은 양자 도트를 사용한 형광체층과 배리어 필름을 적층한 파장 변환 시트이며, 상기 배리어 필름이, 산가 25 이하인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 편면에 배리어층을 적층한 것인, 파장 변환 시트를 제공한다.
상기 배리어층은 무기 산화물 박막층 및 가스 배리어성 피복층을 포함하고 있어도 된다.
또한, 상기 무기 산화물 박막층이, 산화규소 또는 산화알루미늄의 증착막을 포함하는 것이어도 된다.
또한, 상기 가스 배리어성 피복층이, 수산기 함유 고분자 화합물, 금속 알콕시드, 금속 알콕시드 가수 분해물 및 금속 알콕시드 중합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유하고 있어도 된다.
또한, 상기 무기 산화물 박막층과 상기 가스 배리어성 피복층이, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 편면에 2층씩 이상 교대로 적층되어 있어도 된다.
또한, 상기 배리어 필름 위에 플라스틱 필름이 아크릴 수지 점착제로 더 접합되어 있어도 된다.
본 발명에 따르면, 양자 도트를 포함하는 형광체를 이용한 파장 변환 시트 및 백라이트에 관한 것으로, 배리어성 및 투명성이 우수한 배리어 필름 또는 배리어 필름을 포함하는 라미네이트 필름을 사용함으로써, 보다 자연에 가까운 선명한 색채로, 또한 색조가 우수한 디스플레이가 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 파장 변환 시트의 구성을 나타낸 모식 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 파장 변환 시트의 구성을 나타낸 모식 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 파장 변환 시트의 구성을 나타낸 모식 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 파장 변환 시트의 구성을 나타낸 모식 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 파장 변환 시트의 구성을 나타낸 모식 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 파장 변환 시트의 구성을 나타낸 모식 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 파장 변환 시트의 구성을 나타낸 모식 단면도이다.
이하에, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명되는 실시 형태는, 본 발명의 일례에 지나지 않으며, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서, 본 발명의 실시 형태를 적절히 변경할 수 있는 것은 물론이다.
도 1 내지 도 7은 각각 본 발명의 일 실시 형태에 따른 파장 변환 시트의 구성을 나타낸 모식 단면도이다. 각 실시 형태의 파장 변환 시트(10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g)(파장 변환 시트(10)라 총칭함)는 양자 도트(형광체)(9a, 9b)(형광체(9)라 총칭함)를 사용한 형광체층(1a, 1b)(형광체층(1)이라 총칭함)과 배리어 필름(5a, 5b)(배리어 필름(5)이라 총칭함)이 적층되어 이루어지는 것이다. 파장 변환 시트(10)는, 상기 형광체층(1)을, 배리어 필름(5) 또는 배리어 필름(5)에 다른 플라스틱 필름(8)을 적층한 라미네이트 필름으로 끼워 넣은 구조를 갖고 있어도 된다.
배리어 필름(5)과 적층하는 플라스틱 필름(8)으로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 또는 폴리에틸렌나프탈레이트 필름을 사용할 수 있다. 상기 플라스틱 필름(8)으로서는, 총 두께를 얇게 하기 위해, 50㎛ 이하의 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 플라스틱 필름(8)은 복수의 필름을 적층한 것이어도 된다. 플라스틱 필름(8)이 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름인 경우, 산가는 한정되지 않고, 배리어층을 형성한 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(2)을 사용해도 되고, 다른 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용해도 된다.
또한, 배리어 필름(5) 또는 플라스틱 필름(8) 위에는, 광학적 기능 또는 대전 방지 기능을 발휘시키기 위해서, 코팅층이 더 적층되어 있어도 된다. 광학적 기능으로서는, 예를 들어 간섭 줄무늬(무아레) 방지 기능, 반사 방지 기능 및 확산 기능 등을 들 수 있다. 상기 코팅층은, 예를 들어 바인더 수지와 미립자를 포함하여 구성된 매트층이어도 된다.
배리어 필름(5)과 플라스틱 필름(8)의 적층에 사용하는, 접합 재료로서는, 아크릴계 재료 및 폴리에스테르계 재료 등의 접착제 또는 점착제를 사용할 수 있다. 상기 접합 재료의 두께는, 마찬가지로 총 두께를 얇게 하기 위해서, 10㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.
배리어 필름(5)은, 기재로서의 산가(유지 또는 납 등의 유지류 1g 내에 포함되는 유리지방산 및 그 밖의 산성 물질을 중화하는 데 필요로 하는 수산화칼륨의 mg수)가 25 이하인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 적어도 편면에 배리어층이 적층된 것이다. 상기 배리어층은 무기 산화물 박막층(3) 및 가스 배리어성 피복층(4)을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 무기 산화물 박막층(3)이 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(2)의 적어도 편면에 적층되고, 무기 산화물 박막층(3) 위에 가스 배리어성 피복층(4)이 적층되어 있는 것이 보다 바람직하다.
배리어 필름(5)에 있어서의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(2)의 산가는 25 이하이고, 20 이하인 것이 바람직하고, 17 이하인 것이 보다 바람직하다. 산가가 너무 높지 않음으로써, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 안정성이 증가하여, 고온 고습 환경 하에서도 배리어성이 저하되지 않는 경향이 있다. 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(2)의 산가를 저감시키는 방법으로서는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 분자량이 높아지도록 합성하여, 말단 카르복실기를 저감시키는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 산가는 1 이상인 것이 바람직하다.
무기 산화물 박막층(3)으로서는, 산화알루미늄, 산화규소, 산화마그네슘 또는 그들의 혼합물이 사용되고, 배리어성 및 생산성의 관점에서, 산화알루미늄 또는 산화규소가 바람직하다. 무기 산화물 박막층(3)은 증착막인 것이 바람직하다.
무기 산화물 박막층(3)의 두께로서는, 일반적으로는 10 내지 500㎚의 범위 내가 바람직하다. 막 두께가 너무 얇으면, 균일한 막을 얻지 못하거나 또는 가스 배리어재로서의 기능을 충분히 다하지 못하는 경우가 있다. 반대로 막 두께가 500㎚를 초과하는 경우에는, 박막에 유연성을 유지시킬 수 없어, 성막 후에 절곡, 인장 등의 외적 요인에 의해, 박막에 균열을 발생시킬 우려가 있다. 무기 산화물 박막층(3)의 두께는, 보다 바람직하게는, 50 내지 300㎚의 범위 내로 하는 것이다.
가스 배리어성 피복층(4)은, 후속 공정에서의 이차적인 각종 손상을 방지함과 함께, 높은 배리어성을 부여하기 위해서 설치되는 것이다. 가스 배리어성 피복층(4)은, 예를 들어 수용성 고분자와, (a) 1종 이상의 금속 알콕시드 및 가수 분해물, 또는 (b) 염화 주석 중 적어도 한쪽을 포함하는 수용액 또는 물/알코올 혼합 용액을 포함하는 코팅제를 도포해서 형성된다. 가스 배리어성 피복층(4)은, 수산기 함유 고분자 화합물, 금속 알콕시드, 금속 알콕시드 가수 분해물 및 금속 알콕시드 중합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 성분으로 해서 함유하고 있는 것이 바람직하다. 가스 배리어성 피복층(4)에 사용되는 수용성 고분자(또는, 수산기 함유 고분자 화합물)로서는, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈 및 전분 등을 들 수 있지만, 특히 폴리비닐알코올을 사용한 경우에 가스 배리어성 피복층(4)의 배리어성이 가장 우수하다. 가스 배리어성 피복층(4)의 두께는, 100 내지 500㎚인 것이 바람직하다.
또한, 염화 주석은, 염화 제1 주석, 염화 제2 주석 또는 이들의 혼합물이어도 되고, 무수물이어도 되고 수화물이어도 된다. 또한, 배리어 필름(5)은, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(2)의 편면에, 무기 산화물 박막층(3)과 가스 배리어성 피복층(4)을 교대로 복수층(2층씩 이상) 적층한 것이어도 된다. 상기와 같은 배리어 필름(5)을 사용함으로써, 양자 도트를 사용한 형광체층(1)의 성능을 양호하게 발휘하는 것이 가능해지고, 결과적으로 고효율이면서 또한 고정밀하고, 수명이 긴 디스플레이를 얻을 수 있는 것이다.
발명의 일 실시 형태에 따른 백라이트 유닛은, 도광판과 LED 광원과 상기 파장 변환 시트(10)에 의해 구성된다. LED 광원은, 도광판의 측면에 설치되어 있다. LED 광원의 내부에는, 발광색이 청색의 LED 소자가 복수개 설치되어 있다. 이 LED 소자는, 보라색 LED, 또는 더욱 저파장의 LED여도 된다. LED 광원은, 도광판 측면을 향해서 광을 조사한다. 양자 도트를 사용한 백라이트 유닛의 경우, 이 조사된 광은, 예를 들어 도광판을 거쳐서 형광체층(1)에 입사한다. 형광체층(1)에는, 배리어성을 부여할 필요가 있는 점에서, 배리어 필름(5) 또는 배리어 필름(5)을 포함하는 라미네이트 필름으로, 아크릴 및 에폭시 등의 수지와 형광체를 혼합한 층을 사이에 끼운 구성으로 하는 것이 바람직하다.
형광체층(1)은, 수지 등을 포함하는 수십 내지 수백㎛의 박막이다. 수지에는, 예를 들어 감광성 수지가 사용된다. 수지의 내부에는 양자 도트를 포함하는 형광체가 2종 혼합된 상태에서 밀봉되어 있다. 또는, 형광체층(1)은, 1종의 형광체만이 밀봉된 형광체층(1)이 2층 적층된 것이어도 된다. 그들 형광체는, 여기 파장이 동일한 것이 선택된다. 여기 파장은, LED 광원이 조사하는 광의 파장에 기초하여 선택된다. 2종류의 형광체의 형광색은 서로 다르다. 각 형광색은, 적색, 녹색이다. 각 형광의 파장 및 LED 광원이 조사하는 광의 파장은, 컬러 필터의 분광 특성에 기초하여 선택된다. 형광의 피크 파장은, 예를 들어 적색이 610㎚, 녹색이 550㎚이다.
형광체의 입자 구조를 설명한다. 형광체는, 발광부로서의 코어가 보호막으로서의 쉘에 의해 피복된 것이다. 예를 들어, 코어에는 셀렌화카드뮴(CdSe), 쉘에는 황화아연(ZnS)이 사용 가능하다. CdSe의 입자의 표면 결함이 밴드 갭이 큰 ZnS에 의해 피복됨으로써 양자 수율이 향상된다. 또한, 형광체는, 코어가 제1 쉘 및 제2 쉘에 의해 이중으로 피복된 것이어도 된다. 코어에는 CdSe, 제1 쉘에는 셀렌화아연(ZnSe), 제2 쉘에는 ZnS가 사용 가능하다.
형광체층(1)은, 예를 들어 이하의 수순으로 배리어 필름(5)에, 적층된다. 형광체는, 밀봉 수지와 혼합된다. 형광체가 밀봉 수지와 혼합된 혼합액은, 배리어 필름(5)에 도포된다. 밀봉 수지로서는, 감광성 수지, 열경화성 수지 및 화학 경화성 수지 등을 들 수 있다. 밀봉 수지가 자외선 조사 또는 가열에 의해 (UV)경화 됨으로써, 형광체층(1)이 형성된다. 또한, 밀봉 수지로서, 감광성 수지 및 열경화성 수지를 병용해도 된다. 이 경우, 밀봉 수지를 UV 경화 후에 열경화시킴으로써, 형광체층이 형성된다. 그 결과, 배리어 필름(5) 위에는 약 50㎛의 형광체층(1)이 형성된다.
감광성 수지로서는, 예를 들어 (메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 또한, 열경화성 수지로서는, 예를 들어 아미노기 및 에폭시기를 갖는 화합물 등을 들 수 있다.
배리어 필름(5)에 다른 플라스틱 필름(8)이 적층되지 않는 경우, 도 1 내지 4에 도시한 바와 같이, 형광체층(1)은 배리어 필름(5)의 상기 배리어층측에 형성(적층)할 수 있다. 또한, 상기 형광체층(1)이 배리어 필름(5) 사이에 끼워져 있는 경우, 한 쌍의 배리어 필름(5)은 형광체층(1)을 개재시켜 배리어층끼리가 대향하도록 적층할 수 있다. 바꾸어 말하면, 한 쌍의 배리어 필름(5)은, 배리어층을 형광체층(1)측을 향해서, 형광체층(1)을 사이에 끼우듯이, 적층할 수 있다.
한편, 배리어 필름(5)에 다른 플라스틱 필름(8)이 적층되어 있는 경우, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 형광체층(1)은 배리어 필름(5)의 상기 배리어층측에 형성(적층)되어도 되고, 도 7에 도시한 바와 같이, 배리어 필름(5)의 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(2)측에 형성(적층)되어도 된다. 또한, 상기 형광체층(1)이 배리어 필름(5) 사이에 끼워져 있는 경우, 한 쌍의 배리어 필름(5)은 형광체층(1)을 개재시켜 배리어층(또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(2))끼리가 대향하도록 적층할 수 있다. 바꾸어 말하면, 한 쌍의 배리어 필름(5)은, 배리어층(또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(2))을 형광체층(1)측을 향해서, 형광체층(1)을 사이에 끼우듯이, 적층할 수 있다. 그리고, 플라스틱 필름(8)은, 배리어 필름(5)과 형광체층(1)의 적층체의 외측, 즉, 도 5 및 도 6에 있어서의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(2)(또는 도 7에 있어서의 배리어층) 위에 적층할 수 있다. 파장 변환 시트(10)가 도 7의 구성을 구비하는 경우, 즉, 산가 25 이하인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(2)을 형광체층측에 배치하는 경우, 형광체층(1) 형성의 공정에서 건조 또는 경화를 위해 가열을 행하더라도, 기재로서의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(2)이 열화되지 않고, 배리어성이 유지되기 쉬워지는 경향이 있다.
실시예
(실시예 1)
산가가 25 이하로 되도록, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(2)(산가:25, 두께:25㎛)을 제작하였다. 제작한 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(2)의 편면에, 무기 산화물 박막층(3)으로서 산화규소를 진공 증착법에 의해 250Å의 두께로 설치하고, 또한 가스 배리어성 피복층(4)으로서 알콕시실란과 폴리비닐알코올을 포함하는 도액을 웨트 코팅법에 의해 순차 적층한 0.3㎛의 두께의 가스 배리어성 피복층을 갖는 배리어 필름(5a)을 얻었다. 이 배리어 필름(5a)을 2매 제작하였다.
CdSe/ZnS의 코어 셸 구조를 갖는 형광체를 이하의 방법으로 얻었다. 먼저, 옥타데센에, 옥틸아민 및 아세트산 카드뮴을 첨가한 용액과, 트리옥틸포스핀에 셀레늄을 용해시킨 용액을 1:1의 질량비로 혼합하였다. 혼합 용액을, 가열한 마이크로 유로에 통과시킴으로써, 핵 미립자로서의 CdSe 미립자 분산액을 얻었다.
계속해서, [(CH3)2NCSS]2Zn을 트리옥틸포스핀에 용해시킨 용액과, 얻어진 CdSe 미립자 분산액을 1:1의 질량비로 되도록 혼합하였다. 혼합액을, 가열된 마이크로 유로에 통과시킴으로써, CdSe 미립자와 그 미립자를 피복하는 ZnS막을 구비하는(CdSe/ZnS 구조를 갖는) 형광체(9a)를 얻었다. 얻어진 형광체(9a)를, 농도 조정하고, 휘발성의 용매로 분산함으로써 형광체 분산액으로 하였다. 그 형광체 분산액을 감광성 수지와 혼합한 수지 조성물을, 먼저 제작한 2매 중 한쪽 배리어 필름(5a)의 가스 배리어성 피복층(4)측의 표면 위에 도포하여, 50㎛ 두께의 형광체층(1a)을 얻었다.
형광체층(1a)에, 먼저 제작한 2매 중 다른 쪽 배리어 필름(5a)을, 형광체층(1a)과 가스 배리어성 피복층(4)이 접하도록 적층하고, UV 경화 라미네이트함으로써, 실시예 1의 파장 변환 시트(10a)를 얻었다.
도 1은, 실시예 1의 파장 변환 시트(10a)의 구성을 나타내고 있다. 파장 변환 시트(10a)에서는, 한 쌍의 배리어 필름(5)이 형광체층(1a)을 개재시켜 배리어층(가스 배리어성 피복층(4))끼리가 대향하도록 적층되어 있다. 배리어 필름(5a)에서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(2) 위에 무기 산화물 박막층(3) 및 가스 배리어성 피복층(4)이 설치되어 있다. 또한, 형광체층(1a)은 형광체(9a)를 UV 경화형 수지로 밀봉해서 얻어진다.
또한, 산가의 측정 방법은 이하와 같다. 커트한 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 5.0g 칭량하고, 크레졸 100mL 내에 첨가하여 충분히 가열하고, 유리 성분을 용해시켰다. 냉각 후의 용액을, 0.1mol/L 수산화칼륨에탄올 용액으로 적정하고, 중화에 필요로 하는 수산화칼륨에탄올 용액의 양(mL)을 정량하여, 산가를 산출했다(JIS K 0070 참조). 지시약으로서, 페놀프탈레인 용액을 사용하였다.
(실시예 2)
무기 산화물 박막층(3)과 가스 배리어성 피복층(4)을, 2층씩 교대로 적층한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 조작으로 실시예 2의 파장 변환 시트(10c)를 얻었다.
도 3은, 무기 산화물 박막층(3)과 가스 배리어성 피복층(4)을, 2층씩 교대로 적층한 배리어 필름(5b)을 사용한 파장 변환 시트(10c)의 구성을 나타내고 있다.
(실시예 3)
산가가 25 이하로 되도록 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(산가:17, 두께:25㎛)을 제작하였다. 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(2)(산가:25, 두께:25㎛) 대신에, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(2)(산가:17, 두께:25㎛)을 사용한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지 조작으로 실시예 3의 파장 변환 시트(10c)를 얻었다.
(실시예 4)
배리어 필름(5b) 위에 아크릴 수지 점착제(7)를 사용해서 플라스틱 필름(8)인 시판되고 있는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(산가:34, 두께:25㎛)을 더 접합한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지 조작으로 실시예 4의 파장 변환 시트(10e)를 얻었다.
(실시예 5)
배리어 필름(5b) 위에 아크릴 수지 점착제(7)를 사용해서 플라스틱 필름(8)을 더 접합한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지 조작으로 실시예 5의 파장 변환 시트(10e)를 얻었다. 상기 플라스틱 필름(8)에는 실시예 3에서 얻어진 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(산가:17, 두께:25㎛)을 사용하였다.
도 5는, 무기 산화물 박막층(3)과 가스 배리어성 피복층(4)을 2층씩 교대로 적층한 배리어 필름(5b)을 사용하고, 그 배리어 필름(5b)과 형광체층(1a)을 가스 배리어성 피복층(4)이 대향하도록 적층하여, 배리어 필름(5b)의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(2) 위에 플라스틱 필름(8)인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 더 접합된 파장 변환 시트(10e)의 구성을 나타내고 있다.
(실시예 6)
실시예 2와 마찬가지로 하여 얻어진 배리어 필름(5b)의 배리어층(무기 산화물 박막층(3)과 가스 배리어성 피복층(4))이 형성된 면 위에, 아크릴 수지 점착제(7)를 사용해서 플라스틱 필름(8)인 시판되고 있는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(산가:34, 두께:25㎛)을 더 접합한 라미네이트 필름을 2매 제작하였다. 이어서, 제작한 라미네이트 필름 중 한쪽 배리어 필름(5b)의 배리어층이 형성되어 있지 않은 면에, 실시예 2와 마찬가지로 하여, 50㎛ 두께의 형광체층(1a)을 형성하였다.
이어서, 형광체층(1a)에, 먼저 제작한 2매 중 다른 쪽 라미네이트 필름을, 형광체층(1a)과 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(2)이 접하도록 적층하고, UV 경화 라미네이트함으로써, 실시예 6의 파장 변환 시트(10g)를 얻었다.
도 7은, 무기 산화물 박막층(3)과 가스 배리어성 피복층(4)을 2층씩 교대로 적층한 배리어 필름(5b)을 사용하고, 그 배리어 필름(5b)과 형광체층(1a)을 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(2)이 대향하도록 적층하고, 배리어 필름(5b)의 가스 배리어성 피복층(4) 위에 플라스틱 필름(8)인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 더 접합된 파장 변환 시트(10g)의 구성을 나타내고 있다.
(비교예 1)
폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(2)(산가:25, 두께:25㎛) 대신에, 시판되고 있는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(산가:34, 두께:25㎛)을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지 조작으로 비교예 1의 파장 변환 시트를 얻었다.
<수증기 배리어성의 평가 방법>
실시예 1 내지 3 및 비교예 1에서 사용된 배리어 필름과 동일한 구성을 갖는 평가용 샘플을 제작하였다. 또한, 실시예 4 내지 5에서 사용된 플라스틱 필름이 접합된 배리어 필름(라미네이트 필름)과 동일한 구성을 갖는 평가용 샘플을 제작하였다. 상기 평가용 샘플의 수증기 배리어성을, JIS K 7129의 적외선 센서법에 준하는 방법으로 수증기 투과도를 측정함으로써 평가하였다. 수증기 투과도(g/㎡·day)의 측정에는, 수증기 투과도 측정 장치(상품명:Permatoran3/31, Modern Control사 제조)를 사용하였다. 투과 셀의 온도를 40℃로 하고, 고습도 챔버의 상대 습도를 90%RH로 하고, 저습도 챔버의 상대 습도를 0%RH로 하였다. 얻어진 수증기 투과도의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
<백라이트 유닛의 평가>
실시예 및 비교예에서 얻어진 파장 변환 시트에, LED 광원과 도광판을 조합하여, 백라이트 유닛을 제작하였다. 제작한 백라이트 유닛을 60℃ 90%RH에서 1,000시간 보존하고, 초기 및 보존 후의 휘도를, 휘도계(상품명:LS-100, 코니카 미놀타사 제조)를 사용하여 측정하였다. 얻어진 휘도의 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 이들 경시에서의 휘도의 차가 작을수록, 배리어 필름의 배리어성이 우수한 것을 의미한다. 초기 및 보존 후의 휘도의 측정 결과를 종합한, 평가 결과에 대해서도 표 1에 기재한다.
Figure 112016022665237-pct00001
표 1 중 「PET」는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 나타낸다. 표 1로부터, 실시예 1 내지 5의 파장 변환 시트를 사용한 백라이트 유닛은, 양자 도트 디스플레이의 특징인 고휘도를, 지나친 가혹 환경 하에서 보존 후에도 유지하고 있는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 비교예 1은, 배리어 필름에 산가 34인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용하고 있어, 백라이트 유닛으로부터, 그 특징인 고휘도가 단기간에 상실되어버렸다. 이로 인해, 1,000시간 보존 후의 휘도를 측정할 수 없었다. 따라서, 비교예 1의 백라이트 유닛은 디스플레이로서의 신뢰성이 부족한 것을 알 수 있다.
본 발명의 파장 변환 시트 및 백라이트 유닛을 사용함으로써, 신뢰성을 구비한 우수한 고정밀 디스플레이를 제조하는 것이 가능하다.
1, 1a, 1b : 형광체층
2 : 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름
3 : 무기 산화물 박막층
4 : 가스 배리어성 피복층
5, 5a, 5b : 배리어 필름
6 : 밀봉 수지
7 : 아크릴 수지 점착제
8 : 플라스틱 필름
9, 9a, 9b : 형광체
10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g : 파장 변환 시트

Claims (7)

  1. 양자 도트를 사용한 형광체층과 배리어 필름을 적층한 파장 변환 시트이며,
    상기 배리어 필름이, 산가 3 이상, 산가 25 이하인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름과 배리어층의 적층체인 파장 변환 시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배리어층은 무기 산화물 박막층 및 가스 배리어성 피복층을 포함하는 파장 변환 시트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 무기 산화물 박막층이, 산화규소 또는 산화알루미늄의 증착막을 포함하는 파장 변환 시트.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 가스 배리어성 피복층이, 수산기 함유 고분자 화합물, 금속 알콕시드, 금속 알콕시드 가수 분해물 및 금속 알콕시드 중합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 파장 변환 시트.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 무기 산화물 박막층과 상기 가스 배리어성 피복층이, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 편면에 2층씩 이상 교대로 적층되어 있는 파장 변환 시트.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배리어 필름 위에 플라스틱 필름이 아크릴 수지 점착제로 더 접합되어 있는 파장 변환 시트.
  7. LED 광원과, 도광판과, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 파장 변환 시트를 구비하는 백라이트 유닛.
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