KR20080068526A - 파장 변환 구조 및 그의 제조방법과 용도 - Google Patents

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KR20080068526A
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Abstract

파장 변환 구조가 제공된다. 이 파장 변환 구조는 다음을 포함한다:
기판; 및
기판 상에 배치되며 또
(a) UVC에 의해 여기될 수 있는 인 분말; 및
(b) 항-UVC 접착제를 포함하는 파장 변환 코팅을 포함하며,
상기 파장 변환 코팅의 두께는 인 분말의 평균 입자 크기의 2 내지 10 배이고, 파장 변환 코팅 중의 인 분말의 양은,
(i) 인 분말은 인 분말과 접착제의 전체 용적을 기준으로 하여 파장 변환 코팅의 약 30 용적% 내지 약 85 용적%이고; 또
(ii) 인 분말 대 접착제의 중량비가 약 1:1 내지 약 20:1 범위인 요건 중의 적어도 하나를 만족함.
상기 파장 변환 코팅은 UVC를 가시광으로 효과적으로 변환하여 높은 표면 영역을 갖는 가시광원을 제공할 수 있다.
파장 변환 구조, 자외선, 접착제, 가시광, 가시광, 인 분말, 기판

Description

파장 변환 구조 및 그의 제조방법과 용도{Wavelength converting structure and manufacture and use of the same}
본 발명은 파장 변환 구조(wavelength converting structure)에 관한 것이다. 더욱 특히, 본 발명은 280 nm 이하(즉 UVC)의 파장을 갖는 자외선을 가시광으로 변환할 수 있는 파장 변환 코팅을 포함하는 구조에 관한 것이다. 상기 코팅은 UVc 광원과 조합 사용되어 공기 존재하에서 UVc 파장을 가시광 파장으로 변환할 수 있다. 파장 변환 구조를 제조하기 위한 단계는 간단하다. 대형 방출 영역을 갖는 평탄한 광원도 마찬가지로 간단하게 제조될 수 있다. 또한, 본 발명은 발광(light emission) 모듈 및 백라이트(backlight) 모듈의 파장 변환 구조를 적용하는 것에도 관한 것이다.
디스플레이에 사용되는 광원은 대형 방출 영역을 갖고 점점 평탄해지는 경향이 있다. 대형 방출 영역을 갖는 평탄한 광원은 대규모 평탄 패널 액정 디스플레이에서 백라이트 모듈에 아주 중요하다. 다양한 통상적인 광원의 경우, 에너지/파장 변환을 통하여 가시광을 제공하기 위해 현재 사용되는 수단은 냉음극 형광램 프(CCFL), 외부 전극 형광 램프(EEFL), 발광 다이오드(LED), 탄소 나노튜브 (CNT), 평탄 형광 램프(FFL), 및 유기 발광 디스플레이(OLED)를 포함한다.
상술한 방법 중에서, CCFL 수법은 유리 튜브의 내벽 상에 인층(phosphor layer) 코팅을 포함한다. 형광 튜브에는 소량의 불활성 가스 및 Hg 증기도 또한 캡슐화된다. 이어, 전극 방전 과정 동안, Hg 증기는 전자 영향으로 인하여 자외선을 방출한다. 이어 자외선은 튜브 벽 상의 인층에 의해 가시광으로 변환되어, 가시광 파장을 제공한다. CCFL 수법은 향상된 제조 기술, 비교적 저렴한 비용 등과 같은 다수의 이점을 제공한다. 그러나, 인 코팅 및 발광 광원은 동일 진공 램프 튜브에 배치되어야 하므로, 대규모 램프를 제조하여 대규모 영역에서 파장 변환을 허용하기가 어렵다. 또한, 램프 튜브를 연장시키는 것에 의해 더 대규모의 발광 영역을 얻으면, 낮은 제조 수율 및 실질적인 비용 증가와 같은 여러 결점이 존재한다.
EEFL는 전극이 주로 램프 튜브 밖에 배치되어서 다수의 형광 램프 튜브가 동일 변환기에 의해 구동될 수 있어 비용이 감소되고 전력 효율이 더 높은 점에서 CCFL과 상이하다. 그러나, EEFL의 적용시 제한점은 여전히 존재한다. 예컨대, EEFL 램프가 부적절한 밝기를 내고 또 증가된 램프 튜브 전압하에서 전류가 증가되어 출력 밝기를 향상시키면, 변환기의 크기는 급격하게 증가할 것이다. 그 결과, 열 손실이 불량하게 될 것이다. 또한, CCFL과 마찬가지로, EEFL은 또한 대규모 발광 영역을 제공할 수 없다.
LED는 반도체 물질로 제조된 발광 장치이다. III-V족 화합물(예컨대, GaP, GaAs 등)이 원료로 사용된다. 전류를 반도체 화합물에 적용하는 것을 통하여, LED 는 전자 및 정공(hole)의 조합 결과로서 광을 방출할 수 있다. LED는 부피가 적고, 사용 수명이 길고, 구동 전압이 낮고 또 응답 속도가 신속한 것을 특징으로 한다. 불행히도, LED는 색 혼합 부정확성, 고 제조비용, 열등한 균일성, 불량한 열손실 및 낮은 전력 효율과 같은 일부 결점을 여전히 갖고 있다.
CNT에서, 전자는 강력한 전계를 이용하여 선단으로부터 방출되며, 또 높은 전압에 의해 가속되어 형광판에 영향을 주어, 광 파장 에너지를 생성한다. CNT는 낮은 전력 소모, 저온 작동, 및 Hg 결여와 같은 이점을 갖고 있지만, CNT는 복잡한 제조공정, 고비용, 불량한 밝기 안정성, 및 열등한 균일성과 같은 문제를 여전히 갖고 있다. 또한 대규모 CNT 제조를 위한 제조 수법이 아직 개발중이다.
FFL은 불활성 가스의 방출로부터 생성된 자외선을 이용하여 착색 인 분말을 여기시킨 다음 인간 눈에 가시적인 광 파장을 생성한다. 유사하게, FFL은 Hg의 결여, 긴 사용수명 및 단순화된 광학 디자인과 같은 이점을 갖고 있지만, FFL은 여전히 복잡한 제조공정, 높은 제조비용, 저효율 및 불량한 열 손실과 같은 문제를 제공하고 있다.
OLED에서, 바이어스 전압(biasing voltage)은 양극/음극으로부터 전자/정공 주입을 구동하도록 외부적으로 인가되어 전계 존재하에서 정공 및 전자는 재결합을 위해 서로에 대하여 이동할 것이다. 그 결과, 광 파장의 에너지가 방출될 것이다. OLED는 박형 구조(thinner structure), 더 밝음, 더 넓은 작업 온도 범위, 더 낮은 전력 소모 및 더 낮은 구동 전압을 특징으로 하지만, 현재 입수되는 OLED는 대규모 모델 제조의 어려움, 높은 제조 비용, 낮은 효율 및 짧은 사용수명과 같은 문제가 있다.
상술한 기재로부터 가시광의 기존 공급원은 제조 기술 면에서 성숙성이 결여(LED, CNT, OLED 및 FFL)되거나, 또는 제조시 본연의 제한으로 인하여 대규모 제조가 방지되는 것을 알 수 있으며, 단순하고 저렴한 수단을 이용하여 대규모로 광을 변환하는데 실패하고 있다.
상술한 관점에서, 본 발명은 기존의 수법과 조합하여 간단한 방법을 이용하여 대규모로 파장 변환하는 방법을 제공한다.
본 발명에서, 용어 "UVC"는 280 nm 이하의 파장을 갖는 자외선을 지칭한다. 200 nm 내지 280 nm, 특히 250 nm 내지 260 nm 범위의 파장이 바람직하다. 253.7 nm 파장이 가장 좋다. 용어 "UVB"는 280 nm 내지 320 nm 파장 범위의 광선을 지칭하는 반면에, "UVA"는 320 nm 내지 400 nm 범위의 파장을 갖는 광선을 지칭한다. 용어 "고분자 접착제"는 올리고머 및 중합체를 비롯한 1000 이상의 분자량을 갖는 분자를 지칭한다. 용어 "자외선(또는 UVC, UVA 또는 UVB)"에 의해 여기될 수 있는 인"은 자외선(또는 UVC, UVA 또는 UVB)를 흡수하며 자외선(또는 UVC, UVA 또는 UVB)에 의해 조사되면 가시광을 방출하는 물질을 지칭한다.
본 발명의 일개 목적은,
기판; 및
기판 상에 배치되며 또
(a) UVC에 의해 여기될 수 있는 인 분말; 및
(b) 항-UVC 접착제를 포함하는 파장 변환 코팅을 포함하는 파장 변환 구조로서, 상기 파장 변환 코팅의 두께는 인 분말의 평균 입자 크기의 약 2 내지 약 10배이고, 파장 변환 코팅 중의 인 분말의 양은,
(i) 인 분말은 인 분말과 접착제의 전체 용적을 기준으로 하여 파장 변환 코팅의 약 30 용적% 내지 약 85 용적%이고; 또
(ii) 인 분말 대 접착제의 중량비가 약 1:1 내지 약 20:1 범위인 요건 중의 적어도 하나를 만족하는 파장 변환 구조를 제공하는 것이다.
UVC 광원과 조합하여, 본 발명의 파장 변환 구조는 큰 영역의 평탄한 가시광원을 제공할 수 있다. 이러한 가시광원은 백라이트 모듈에 사용되어 간단한 수단에 의해 큰 영역의 디스플레이 패널을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 목적은,
기판을 제공하는 단계;
기판의 표면 상에 슬러리를 코팅하는 단계; 및
코팅된 기판을 건조시키는 단계를 포함하며,
상기 슬러리는 저장 용기 내에 위치하고 또
(a) UVC에 의해 여기될 수 있는 인 분말; 및
(b) 항-UVC 접착제; 및
(c) 유기 용매를 포함하며,
상기 인 분말 대 접착제의 중량비는 약 1:1 내지 약 20:1 범위인, 파장 변환 구조를 제조하는 방법을 제공한다.
이하에 기재한 구체예를 검토한 후, 당업자들은 본 발명의 기본적 정신과 다른 발명적 목적 그리고 본 발명의 기술적 수단 및 바람직한 실시예를 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
대 영역의 평탄 광원을 제공하기 위하여, 인을 사용하여 자외선을 가시광으로 변환시킨다. 특히, 인 분말을 함유하는 슬러리를 직접 평탄 기판에 도포하여 파장 구조를 형성한다. 그 결과, 자외선, 특히 UVC 스펙트럼 밴드를 갖는 자외선은 파장 변환 구조를 통하여 가시광으로 변환된다. 즉, 인 분말은 자외선에 의해 여기되어 가시광을 생성한다. 이러한 파장 변환 구조는 발광의 균일성을 향상시킬 수 있고 또 경우에 따라 소망하는 발광 영역을 제공한다.
상술한 바와 같이, CCFL은 향상된 제조 수법 및 더 낮은 비용과 같은 이점을 갖지만, 대규모 램프 튜브를 제조하기 어려워서 인 코팅 및 발광 광원이 동일 진공 램프 튜브에 배치되어야 하기 때문에 대 영역의 파장 변환을 달성하기 어렵다. 더 자세히는, CCFL에서, 인 슬러리 용액(인 분말, 유기 성분, 무기 성분 및 용매로 구성된 조성물)을 유리 튜브의 내벽에 코팅한 후 상기 조성물에 함유된 유기 성분을 소결(sintering)에 의해 제거하여 유리 튜브의 내벽 상에 인층을 형성한다. 이어, Hg 증기를 유리 튜브에 주입하고 그 속에서 캡슐화한다. Hg 증기는 전극을 이용하여 여기되어 UVC light 을 방출하며, 이어 UVC 는 유리 튜브 상의 인층을 통하여 가시광으로 변환된다.
상기 통상의 CCFL 제조 방법에서, 인층의 코팅은 수직적으로 실시한다. 예컨대, 인 슬러리는 스탠딩 램프 튜브의 상부에 먼저 사이펀(흡관)된 다음 상부로부터 중력에 의해 저부로 내벽을 코팅하게 된다. 이어, 코팅 중의 유기 성분을 소결에 의해 제거하여 소망하는 인층을 형성한다. 그러나, 이러한 코팅법은 상부와 저부 사이의 불균일한 두께를 초래하며, 특히 램프 튜브가 대규모 요건(즉, 긴 램프 튜브가 필요한 경우)을 가질 때 그러하다.
또한, 현재의 CCFL 구조에서, 인층은 유리 튜브의 내벽 상으로 소결된다. 인층의 틈(interstice)을 통한 자외선의 누출도 또한 방지하기 어렵다. 예컨대, 현재의 LCD 기술에서, 자외선의 누출은 확산판 및 밝기 강화 필름과 같은 광학 물질의 특성에 악영향을 줄 수 있어 이러한 광학 물질의 열화를 초래한다. 이러한 이유로 인하여, 대부분의 물질은 그 사용 수명을 길게 하기 위하여 항-자외선 코팅으로 처리될 필요가 있다.
상기와 같은 측면에서, 본 발명자들은 인 슬러리를 유리 튜브의 내벽보다는 개별 기판 상에 직접 코팅하는 것에 의해 인층으로부터 램프 튜브를 분리하려 하였다. 그 결과, CCFL 인층의 불균일성이 제거될 것이므로, 발광 균일성을 향상시키며 또 필요한 만큼의 대형 발광 영역을 제공한다. 특정 용매 및 특정 접착제를 사용하는 것에 의해 또 접착제 및 인 분말의 양을 제어하는 것에 의해, 얻어지는 슬러리 조성물이 기판 상에 파장 변환 코팅을 형성할 수 있고; 또 상기 코팅은 소결 공정 없이 자외선을 가시광으로 효과적으로 변환시킬 수 있다는 것이 연구를 통하여 밝혀졌다. 상기 슬러리는 비교적 간단한 코팅법(예컨대 롤-대-롤(roll-to-roll) 코팅법)으로 기판 상에 코팅될 수 있으므로 대량 생산이 문제되지 않을 것이다. 다르게는, 예컨대(비제한적으로) 딥 코팅법, 코마(comma) 코팅법, 분무 코팅법, 스핀 코팅법, 슬럿(slot) 코팅법, 커튼 코팅법, 그라비아 코팅법, 또는 마이어 로드(meyer rod) 코팅법과 같은 다른 코팅법도 적용될 수 있다. 코팅은 경우에 따라 적절한 방식으로, 예컨대 (비제한적으로) 천연 증발을 통하여, 또는 통풍 및/또는 가열(예컨대 열풍(hot air) 주입을 통하여)하와 같은 강제 증발을 통하여 건조될 수 있다. 기판과 조합된 처리된 코팅은 간단한 파장 변환 코팅 구조로 될 수 있고, 이것은 기존의 구조 디자인 변경없이 기존의 백라이트 광원, 램프, 또는 고상 라이팅(예컨대 LED 및 OLED)와 함께 사용될 수 있다. 그 결과, 코팅은 적용가능성이 높다.
또한, 파장 변환 코팅 구조는 통상의 CCFL에 존재하므로 인 분말의 열화를 효과적으로 방지할 수 있다. 통상의 CCFL의 경우, 방전 중에 생성되는 185 nm 파장의 광은 인 분말이 색 중심(color center)을 생성하도록 하여 새로운 흡수 스펙트럼 밴드를 생성하여서 인 분말의 밝기를 떨어뜨린다(미국특허 6402987호에 기재된 내용 참조, 그 내용은 본 명세서에 참고문헌으로 포함된다). 둘째, 튜브에서 Hg+ 이 온과 전자의 재결합은 10.42 eV의 에너지를 방출할 것이고, 인 분말의 격자 구조를 파괴할 수 있어 밝기를 더 떨어뜨리게 할 수 있다. 또한, Na+ 이온은 보통 CCFL 튜브의 내측을 벗어나서 방전 과정 중에 생성된 전자와 재결합하여 Na 원자를 형성하는 경향이 있다. 이들 Na 원자는 인 분말의 결정 입자(crystal grain)에 확산되어서 인 분말의 성능 열화를 초래할 수 있다. 따라서, 파장 변환 코팅은 본 발명의 파장 변환 구조에서 UVC 광원(즉, 인 분말은 UVC 광원으로부터 분리됨)으로부터 분리되기 때문에, 통상의 CCFL의 동일 램프 튜브 내에서 인 분말과 UVC 광원의 병치로 인한 상술한 문제는 파장 변환 구조가 백라이트 모듈에 적용될 때 효과적으로 제거될 수 있다.
특히, 본 발명은 파장 변환 구조를 제공하며, 그 일례는 도1a에 도시되어 있으며, 이때 ○, ● 및
Figure 112007084269033-PAT00001
는 각각 상이한 색의 인 분말을 의미한다. 파장 변환 구조(102)는 기판(1021) 및 파장 변환 코팅(1023)을 포함한다. 코팅(1023)은 기판(1021) 상에 배치되며, UVC 및 항-UVC 접착제에 의해 여기될 수 있는 인 분말을 포함한다. 파장 변환 코팅(1023)의 두께는 인 분말의 평균 입자 크기의 2 내지 10배이며, 또 파장 변환 코팅(1023) 중의 인 분말의 양은
(i) 인 분말은 인 분말과 접착제의 전체 용적을 기준으로 하여 파장 변환 코팅의 약 30 용적% 내지 약 85 용적%이고; 또
(ii) 인 분말 대 접착제의 중량비가 약 1:1 내지 약 20:1 범위인 요건 중의 적어도 하나를 만족한다.
UVC 에 의해 여기될 수 있는 적합한 인 분말이 파장 변환 코팅에 적용될 수 있다. 예컨대(비제한적으로), 인 분말은 유로퓸 도핑된 이트륨 옥사이드, 테르븀 도핑된 세륨 란타늄 포스페이트, 유로퓸 도핑된 바륨 마그네슘 알루미늄 옥사이드, 및 이들의 조합물로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다. 시중에서 직접 입수가능한 적합한 제품도 또한 파장 변환 코팅의 인 분말로서 사용될 수 있다.
파장 변환 코팅에서, 사용된 접착제는 인 분말을 결합시켜 파장 변환 층을 형성할 수 있으며, 또 통상 고분자 접착제로부터 선택된다. 그러나, UVC 와 조합되어 사용되면, 여기 공정에 의해 유발된 접착제 자체의 열화를 방지하기 위하여 항-UVC 접착제가 파장 변환 코팅에서 바람직하다.
예로서 253.7 nm UVC를 사용하는 자세한 예가 제공된다. 이러한 UVC의 광 에너지는 약 113 kcal/몰이기 때문에, 113 kcal/몰 보다 더 높은 분자 결합 에너지를 갖는 1 이상의 화학 결합을 갖는 고분자 접착제라면 UVC 스펙트럼 밴드의 에너지를 견디기에 충분할 것이다. 그 결과, 여기에 의한 접착제 자체의 열화가 방지된다. 253.7 nm UVC 가 사용되면, 탄소-플루오르 결합은 132 kcal/몰의 분자 결합 에너지를 갖기 때문에, 다음의 플루오르-함유 중합성 접착제가 적합할 것이다: 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리(비닐리덴 플루오라이드)(PVDF), 폴리(비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌)(PVDF-HFP), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합 체(ETFE), 플루오르화된 에틸렌 프로필렌 공중합체(FEP), 퍼플루오로알콕시(PFA), 플루오로-고무, 플루오로-탄성중합체, 비정질 플루오로중합체, 및 이들의 조합물. 다르게는, 이하의 실리콘-함유 중합체도 사용될 수 있다: 실리콘 고무, 폴리실옥산, 및 그의 조합물. 또한 253.7 nm UVC의 자외선이 사용될 때 폴리이미드(PI) 및 폴리에테르술폰(PES)와 같은 다른 고효율 중합체도 파장 변환 코팅에서 접착제로서 사용될 수 있다. 바람직하게는, 탄소-플루오르 결합을 함유하는 고분자가 접착제로서 사용된다. 다르게는, 결합능을 갖거나 또는 인 매트릭스로서 작용할 수 있는 다른 무기 또는 유기-무기 화합물, 예컨대 이산화실리콘, 이산화티탄 및 이산화 지르콘 또는 졸-겔 물질과 같은 무기 물질이 253.7 nm UVC 파장과 조합하여 파장 변환 코팅에서 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 파장 변환 코팅 중의 인 분말의 양은
(i) 인 분말은 인 분말과 접착제의 전체 용적을 기준으로 하여 파장 변환 코팅의 약 30 용적% 내지 약 85 용적%이고; 및/또는
(ii) 인 분말 대 접착제의 중량비가 약 1:1 내지 약 20:1 범위인 요건을 만족한다. 분명히, 접착제의 양이 적을수록, 생성한 인 층중의 개별 인 사이의 접착력 및 인과 기판 사이의 접착력이 더 적을 것이다. 역으로, 접착제의 양이 많을수록, 접착제 효과는 더 좋을 것이다. 그러나, 접착제가 UVC 에 노출되는 기회가 증대하면, 접착제의 성능 열화를 유발할 뿐만 아니라 장시간에 걸친 파장 변환 구조의 발광 효율을 감소시킬 것이다. 따라서, 적절한 파장 변환 코팅을 얻기 위하여, 파 장 변환 코팅은 다음 요건을 만족하는 소정 양의 인 분말을 함유하여 사치마상(sachima-like) 구조(즉, 코팅 중의 접착제는 연속상이라기 보다는 인 분말 상에 필름 상으로 코팅된다)를 형성하는 것이 바람직하다: (1) 인 분말은 약 50 용적% 내지 약 70용적%이어야 하고; 및/또는 (2) 인 분말 대 접착제의 중량비는 약 2.5:1 내지 약 10:1 이어야 한다. 보다 바람직하게는, 인 분말 대 접착제의 중량비는 약 3:1 내지 약 6:1 범위이다.
발광 효율을 고려할 때, 인 분말의 입자 크기 분포는 바람직하게는 1 ㎛ 내지 30㎛, 보다 바람직하게는 1㎛ 내지 10㎛ 범위이다. 다르게는, 2 또는 그 이상의 입자 크기 분포를 조합하여 사용하여 적층(stack) 효율을 향상시키고 파장 변환 코팅의 자외선 흡수 효율 및 가시발광 효율을 향상시킬 수 있다. 이 경우, 상술한 범위에 속하는 것은 이들 중 오직 1개일 수 있다. 예컨대, 제1 입자 크기 분포는 1 ㎛ 내지 10 ㎛ 범위일 수 있지만, 제2 입자 크기 분포는 1 nm 내지 1000 nm 범위일 수 있다.
파장 변환 구조에서, 변환 코팅이 과도하게 두꺼우면, 변환된 가시광은 그에 의해 차단될 수 있다. 변환 코팅이 과도하게 얇으면, 불충분한 UVC 흡수로 인하여UVC 누출이 생길 수 있어, 파장 변환 구조의 기판 또는 접착제와 같은 중합성 물질의 황화를 초래할 수 있다. 따라서, 적합한 UVC 변환 효율을 제공하고 황화를 피하기 위하여, 파장 변환 코팅의 두께를 제어하는 것이 필요하다. 변환 코팅의 두께가 인 분말의 평균 입자 크기의 약 2 내지 약 10배이면, 상기 코팅은 복수의 인 분말 층 적층으로 구성될 수 있어, 다수회의 UVC 반사 및/또는 굴절이 코팅에서 생겨서 발광 효율 및 UVC 의 차단을 향상시킬 수 있다. 변환 코팅의 두께는 인 분말의 평균 입자 크기의 약 3 내지 약 5배이어야 한다. 예컨대, 인 분말의 평균 입자 크기가 약 3㎛ 내지 약 4㎛ 범위이면, 변환 코팅의 두께는 바람직하게는 약 6㎛ 내지 약 40㎛ 범위이고, 더욱 바람직하게는 약 10㎛ 내지 약 20㎛이다.
파장 변환 구조의 기판은 대량 제조를 위해 통상의 롤-대-롤 코팅법을 용이하게 하도록 플렉시블(flexible) 필름, 특히 중합체로 제조된 플렉시블 필름일 수 있다. 플렉시블 필름은 바람직하게는 투명하며, 그렇지 않으면, 고 투명성이다. 예컨대(비제한적으로), 기판은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 트리아세틸-셀룰로오스(TAC), 폴리(에틸렌-2,6-나프탈레이트)(PEN), 폴리에테르 술폰(PES), 폴리(비닐리덴 플루오라이드)(PVDF), 폴리(에틸렌-코-옥텐)(PE-PO), 폴리(프로필렌-코-에틸렌)(PP-PE), 아탁틱 폴리프로필렌(aPP), 이소탁틱 폴리프로필렌(iPP), 관능화된 폴리올레핀 및 선형 저밀도 폴리에틸렌-g-말레산 무수물(LLDPE-g-MA)로 구성된 군으로부터 선택된 물질로 제조된 필름일 수 있다. 광학 레벨 PET 및 TAC가 보다 바람직하다.
파장 변환 구조의 기판으로 투명하고 얇은 시트가 사용될 수 있다. 예컨대(비제한적으로), 기판은 유리, 석영, 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA), 폴리스티렌(PS), 메틸 메타크릴레이트-코-스티렌(MS) 또는 폴리카보네이트(PC)로 제조된 얇은 시트일 수 있다. 다르게는, 광 투과형(transmissive) 섬유 패브릭(전형적으로 유리로 제조)이 기판으로 사용될 수 있다. 다르게는, 2 이상의 상술한 필름 및/또는 얇은 시트로 구성된 복합체층도 기판으로 사용될 수 있으며, 이 경우 압력 민감성 중합체 접착제를 이용하여 개별 층을 결합시킬 수 있다.
파장 변환 구조는, 다음 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다:
기판을 제공하는 단계;
기판의 표면 상에 슬러리를 코팅하는 단계; 및
코팅된 기판을 건조시키는 단계를 포함하며,
상기 슬러리는 저장 용기 내에 위치하고 또
(a) UVC에 의해 여기될 수 있는 인 분말; 및
(b) 항-UVC 접착제; 및
(c) 유기 용매를 포함하며,
상기 인 분말 및 접착제는 상기 정의한 바와 같고 또 인 분말 대 접착제의 중량비는 약 1:1 내지 약 20:1 범위임.
적합한 유기 용매는 인 분말 및 접착제에 대한 담체로서 사용될 수 있다. 일반적으로, 연속 코팅법의 단순성을 고려할 때, 슬러리의 점도는 전형적으로 10 cps 내지 10000 cps 범위내로 제어된다. 이 경우, 용매의 저 휘발성으로 기인한 건조 공정 동안의 인 침강 및 색 변화를 방지하기 위하여 저비점을 갖는 유기 용매가 바람직하다. 저 비점을 갖는 적합한 용매는 (비제한적으로) C3-C4 케톤, 1 또는 그 이상의 할로 기에 의해 치환된 C1-C4 선형 알칸, C5-C7 선형 알칸, C5-C6 시클로알칸, C1-C4 선형 알칸올, C2-C4 에테르, 에틸 아세테이트, 벤젠, 톨루엔, 아세토니트릴, 테트라히드로푸란, 석유 에테르, 플루오로-용매 및 이들의 조합물로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 포함한다. 보다 바람직하게는, 유기 용매는 C3-C4 케톤, 1 또는 그 이상의 할로 기에 의해 치환된 C1-C4 선형 알칸, C5-C7 선형 알칸, C5-C6 시클로알칸, 아세토니트릴, 및 이들의 조합물을 포함하는 군으로부터 선택된다.
저 비점을 갖는 적합한 유기 용매의 특정 예는 (비제한적으로) 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 1,2-디클로로에탄, 디클로로메탄, 클로로포름, 펜탄, n-헥산, 헵탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, t-부탄올, 에틸 에테르, 에틸 아세테이트, 벤젠, 톨루엔, 아세토니트릴, 테트라히드로푸란, 석유 에테르, 및 이들의 조합물을 포함한다. 바람직한 특정 예는 톨루엔, 메틸 에틸 케톤, 에틸 아세테이트, 1,2-디클로로에탄, 또는 이들의 조합물이다.
슬러리 중의 유기 용매의 함량은 본 발명에 그리 중요하지 않으며, 슬러리의 소망하는 점도에 따라 조정할 수 있다. 일반적으로, 슬러리의 전체 중량을 기본으로 한 유기 용매의 함량은 약 20 중량% 내지 약 80 중량%, 바람직하게는 약 35 중량% 내지 약 55 중량%이다.
경우에 따라, 파장 변환 구조의 사용 수명을 연장시키기 위하여 다른 성분을 슬러리에 부가할 수 있다. 경우에 따라 부가되는 다른 성분은 (비제한적으로) 안정화제, 흡수제, 차단제(blocker) 및 그의 조합물을 포함한다. 이와 관련하여, 알루미나, 산화 아연 및 이산화 티탄과 같은 금속 산화물(바람직하게는 나노미터 크기 의 금속 산화물)은 차단 효과를 제공할 수 있다. 벤조페논 및 벤조트리아졸과 같은 유기 화합물은 자외선을 흡수하여 열을 방출할 수 있는 전형적인 흡수제이다. 입체장애 아민과 같은 광 안정화제는 화학 반응으로부터 이들을 방지하는 여기된 기를 흡수할 수 있다. 일반적으로, 파장 변환 구조의 성능에 대한 나쁜 영향을 피하기 위하여, 이들 성분은 전형적으로 슬러리의 전체 중량을 기준하여 10 중량% 이하의 총량으로 부가된다.
상술한 방법에서, 인 분말 및 접착제는 코팅 공정 전에 또는 코팅 공정 동안 용매에 배합되어서 소망하는 슬러리를 형성할 수 있으며, 이어 기판의 표면에 코팅된다. 이어, 건조 공정을 통하여 용매를 제거하여 결국 소망하는 파장 변환 코팅을 형성한다. 저장 용기 중의 슬러리는 밀도 차이로 인한 고체 침강 및 상 분리를 피하기 위하여 코팅 공정 중에 적절하게 교반되어야한다. 교반은 다양한 적합한 수단을 통하여 달성될 수 있다. 예컨대(비제한적으로), 교반 작용은 기계적 교반, 호모믹싱(homomixing), 배합, 초음파 혼합, 3롤밀, 볼밀, 플라넷(planet) 혼합에 의해 달성될 수 있거나, 슬러리를 펄스 가압하여 용기 중에 터뷸런스(turbulence)를 형성하게 하여 달성할 수 있다.
코팅 공정은 적절한 수법, 예컨대(비제한적으로) 딥 코팅, 코마 코팅, 분무 코팅, 스핀 코팅, 슬럿 코팅, 커튼 코팅, 그라비아 코팅 또는 롤-대-롤 코팅에 의해 달성될 수 있다. 경우에 따라, 코팅은 1 이상의 코팅 작업을 통하여 소망하는 두께를 달성할 수 있다. 부가적으로, 코팅은 예컨대(비제한적으로) 자연 증발을 통하여, 또는 통풍 및/또는 가열(예컨대 열풍 주입을 통하여) 하와 같은 강제 통풍을 통하여 적절한 방식으로 건조될 수 있다.
파장 변환 구조는 발광 모듈에 적용될 수 있다. 이 경우, 광학 효과를 더욱 향상시키기 위하여 파장 변환 층과 대향하는 기판의 일면 상에 프리즘 또는 미립자 구조와 같은 광학 강화 구조가 형성될 수 있다. 경우에 따라, 밝기 또는 폴라라이징 효과(polarizing effect)를 향상하기 위하여, 파장 변환 구조는 예컨대 확산판, 확산 필름, 밝기 강화 필름(BEF), 듀얼 밝기 강화 필름(DBEF), 프리즘 판, 렌즈형(lenticular) 필름, 편광기(polorizer) 및 이들의 조합물과 같은 적절한 요소를 더 포함할 수 있다. 파장 변환 구조의 다른 구체예는 도1b 및 도1c에 도시되어 있으며, 이때 ○, ● 및
Figure 112007084269033-PAT00002
는 각각 상이한 색의 인 분말을 의미한다. 도 1b에서, 파장 변환 구조(104)는 기판(1041) 및 기판(1041) 상의 파장 변환 코팅(1043)을 포함한다. 기판(1041)은 복합체층으로서 압력 민감형 중합체 접착제(1049)를 통하여 투명 시트(1047)(예컨대 PMMA, MS 또는 PC 시트)에 접착된 투명 필름(1045)(예컨대 PET 필름)으로 구성된다. 도 1c에 도시된 파장 변환 구조(106)는 기판(1061) 및 기판(1061) 상의 파장 변환 코팅(1063)을 포함한다. 여기서, 기판(1061)은 일면 상에 프리즘 구조 또는 확산 구조를 갖는 광학 강화 구조이다. 경우에 따라, PET 필름과 같은 보호 필름은 보호를 위해 기판 상에 배치될 수 있다.
도 2a는 상술한 파장 변환 구조를 사용한 발광 모듈의 확대도를 도시한다. 발광 모듈(20)은 프레임(201) 내부에 배치된 복수개의 UVC 광원(203)을 갖는다. 광원(203)은 전형적으로 램프이다. 통상적으로, 램프가 움직이지 않도록 하기 위하 여, 개별 광원(203)과 프레임(201) 사이에 광원 홀더(207)(도 2b에 도시된 바와 같이)를 배치한다. 광원 홀더(207)는 일반적으로 뒷판(backplate)(2071), 복수의 브라켓(bracket)(2073), 및 지지 포스트(2075)를 포함한다. 브라켓(2073) 및 지지 포스트(2075)는 뒷판(2071) 상에 배치되며, 이것은 다시 프레임(201)의 하부에 고정된다. 브라켓(2073)은 광원(203)을 조아서 적절한 위치에 고정하며, 지지 포스트(2075)는 지지 프레임(201) 위로 배치된 광학 요소(도시되지 않음)를 지지하도록 구조화되어, 광학 요소는 약해지지 않는다. 광원 홀더(207)를 UVC 에 의한 손상으로부터 보호하기 위하여, 상술한 바와 같은 파장 변환 코팅(도시되지 않음)은 광원 홀더(207)의 표면상에 경우에 따라 적용될 수 있다.
이후에 기재될 발광 모듈(백라이트 모듈 포함)은 경우에 따라 광원 홀더를 구비할 수 있다. 그러나, 단순화하기 위하여, 이들 모듈은 특별히 언급하지 않는 한 광원 홀더 없이 기재될 것이다.
도 2a를 참조하면, 프레임(201)은 개구(2011)를 갖고, 그 위에 파장 변환 구조(205)가 배치되어 프레임(201)과 협동하여 공기를 함유하는 밀폐(enclosed) 공간(2013)을 형성한다. 파장 변환 구조(205)는 파장 변환 코팅(2051) 및 기판(2053)을 포함하며, 이때 파장 변환 코팅(2051)은 한면 상에 광원(203)과 접하여 코팅된다. 발광 모듈(20) 중의 광원(203)이 UVC 선을 생성하여 파장 변환 구조(205) 상에 투영하면, 파장 변환 코팅(2051) 중의 인 분말이 UVC 에 의해 여기되어 가시광을 방출한다.
가시광의 소망하는 색은 색 혼합 원리에 의해 얻을 수 있다. 예컨대, 실질적으로 백색 가시광은 적색, 녹색 및 청색 가시광을 혼합함으로써 얻는다.
도 3a는 상술한 파장 변환 구조(30)를 사용한 발광 모듈(30)의 횡단면도를 도시한다. 발광 모듈(30)은 프레임(301), 파장 변환 구조(305), 프레임에 의해 정의된 공기를 함유하는 밀폐 공간(3013) 및 파장 변환 구조(305), 및 밀폐 공간(3013) 내부에 배치된 UVC 광원(303)을 포함한다. 파장 변환 구조(305)는 제1 파장 변환 코팅(3051) 및 기판(3053)을 포함하며, 상기 제1 파장 변환 코팅(3051)은 광원(303)과 접하는 기판(3053)의 한 면 상에 코팅된다; 즉 상기 코팅은 기판(3053)의 광원측 상에 존재한다. 제1 파장 변환 코팅(3051)은 UVc 선에 의해 여기되면 제1 가시광을 방출할 수 있는 인 분말을 포함한다. 프레임(301)의 내벽 상에 배치된 것은 제2 파장 변환 코팅(307)이며, 이것은 UVc 선에 의해 여기되면 제2 가시광을 방출할 수 있는 인 분말을 포함한다. 광원(303)이 UVc 선을 생성하여 파장 변환 구조(305) 및 제2 파장 변환 코팅(307) 상에 투영되면, 파장 변환 구조(305)의 제1 파장 변환 코팅(3051) 중의 인 분말은 UVc 선에 의해 여기되어 제1 가시광을 방출하는 반면에, 제2 파장 변환 코팅(307) 중의 인 분말은 UVc 선에 의해 여기되어 제2 가시광을 방출한다. 파장 변환 구조(305)를 통하여 전달된 후, 제2 가시광은 구조(305)로부터 방출된 제1 가시광과 혼합되어 제3 가시광을 생성한다.
도 3a의 발광 모듈(30)에서, 제1 가시광 및 제2 가시광이 동일 색이면, 제3 가시광은 동일 색을 가질 것이지만, 밝기가 더 밝을 것이다. 다르게는, 제1 가시광이 제2 가시광과 다른 색을 가지면, 색 혼합 효과가 이루어져서 제3 가시광의 색은 제1 및 제2 가시광과는 다르게 된다. 예컨대, 제1 가시광이 적색 및 녹색 가시광을 포함하고 또 제2 가시광이 청색이면, 상술한 색 혼합 효과로 백색 가시광이 얻어진다.
프레임(301)(도3a에 도시된 바와 같이)의 내벽 상에 직접 코팅하는 이외에, 제2 파장 변환 코팅(307)은 다음 방법을 이용하여 배치될 수 있다: 제2 파장 변환 코팅(307)을 적합한 플렉시블 기판(도시되지 않음)에 먼저 도포하여 제2 파장 변환 구조(도시되지 않음)를 형성한 다음 프레임(301)의 내벽 상에 위치시켜 소망하는 색 혼합 효과를 얻는다.
도 3b는 상술한 파장 변환 구조를 이용하는 다른 발광 모듈(32)의 횡단면도이다. 발광 모듈(32)는 프레임(321), 파장 변환 구조(325) 및 프레임(321)에 의해 정의된 공기를 함유하는 밀폐 공간(3213) 및 파장 변환 구조(325)를 포함한다. 밀폐 공간(3213) 내부에 배치된 것은 복수의 광원으로서, UVc 선을 생성하는 광원(3231) 및 가시광(예컨대 청색 가시광)을 생성하는 광원(3233)을 포함한다. 파장 변환 구조(325)는 파장 변환 코팅(3251) 및 기판(3253)을 포함하며, 상기 파장 변환 코팅(3251)은 광원과 접하는 기판(3253)의 한 면 상에 코팅된다. 파장 변환 코팅(3251)은 UVC 선에 의해 여기될 때 가시광을 방출하는 인 분말을 포함한다. 도 3a를 참조하여 기재된 발광 모듈(32)과 유사하게, 발광 모듈(32) 중의 광원(3231)이 UVC 선을 생성하여 파장 변환 구조(325) 상에 투영하면, 파장 변환 코팅(3251) 중의 인 분말은 UVC 선에 의해 여기되어 제1 가시광을 방출한다. 제1 가시광은 광원(3233)으로부터 방출된 제2 가시광과 혼합되어 제3 가시광을 얻는다. 제3 가시광의 색은 제1 가시광의 색이 제2 가시광과 동일하면 제1 및 제2 가시광의 색과 동일하거나, 또는 제1 가시광과 제2 가시광이 상이한 색을 가지면 혼합된 색을 가질 것이다.
잘 공지된 바와 같이, UVC 스펙트럼 밴드의 자외선 이외에, 전형적인 UVC 광원으로부터 방출된 광은 또한 UVA 스펙트럼 밴드 및/또는 UVB 스펙트럼 밴드 중에 소량의 광을 포함한다. UVC 광을 효과적으로 이용하기 위하여, UVC 광 흡수 인 분말, 또는 다른 자외선 파장을 흡수하는 인 분말의 조합물을 본 발명에서 인 분말로서 선택하여 사용할 수 있다. 예컨대, 365 nm UVB 광 또는 400 nm UVA 광을 실질적으로 흡수할 수 있는 인 분말이 사용되어 자외선이 충분히 변환된다.
소량의 UVA 광 및/또는 UVB 광의 나쁜 영향을 제거하기 위하여, 있을 수 있는 UV 누출을 완화시키기 위하여 UVC, UVA 및 UVB 를 흡수할 수 있는 인 분말 이외에, 발광 모듈의 발광 모듈의 파장 변환 구조에 UV 차단 코팅을 더 포함시킬 수 있다. 이러한 UV 차단 코팅을 갖는 발광 모듈의 구체예의 예시는 도 4a 내지 도 4c에 도시되어 있으며, 이때 도 4a는 발광 모듈의 확대도이고, 도 4b 및 도 4c는 도4a의 AA'선을 따라 절단된 부분적 횡단면도로서 파장 변환 구조의 2개의 상이한 구체예 를 도시한다.
도 4a에 도시한 바와 같이, 발광 모듈(40)은 복수의 UVC 광원(403)이 배치된 프레임(401)을 포함한다. 이 프레임(401)은 파장 변환 구조(405)가 배치되어 있는 개구(4011)를 갖는다. 파장 변환 구조(405)는 프레임(401)과 협동하여 공기를 함유하는 밀폐 공간(4013)을 형성한다. 도 4b는 파장 변환 구조(405)의 일례를 도시하며, 하부에서부터 상부까지 파장 변환 코팅(4051), 기판(4053) 및 UV 차단 코팅(4055)을 포함한다. 즉, 파장 변환 코팅(4051) 및 UV 차단 코팅(4055)는 기판(4053)의 한 면 상에 각각 배치된다. 다르게는, UV 차단 코팅(4055)은 도 4c에 도시한 바와 같이 파장 변환 코팅(4051)과 기판(4053)의 동일 측에 경우에 따라 배치될 수 있다.
UV 차단 코팅(4055)은 UV광을 차단할 수 있는 임의 물질, 예컨대 UV 차단물질, UV 안정화 물질, UV 흡수 물질, UV 반사성 물질 또는 이들의 조합물로 제조될 수 있다. 공통되는 UV 차단 물질은 금속 산화물을 포함하며, 그의 특수한 예는 알루미나, 이산화 티탄, 산화아연 및 이들의 조합물을 포함한다. 바람직하게는, 1㎛ 보다 실질적으로 작은 입자 크기를 갖는 금속 산화물이 사용된다. 적합한 UV 안정화 물질은 입체장애 아민이고, UV 흡수성 물질의 적합한 예는 벤조페논, 벤조트리아졸 또는 이들의 조합물을 포함한다.
UV 광의 누출을 더 차단하기 위하여, 발광 모듈 중의 프레임의 내벽 상에 보호층을 더 배치할 수 있다. 도 5를 참조하면, 다른 발광 모듈 중의 프레임의 횡단 면도가 도시되어 있다. 도 4a에는 부가적인 보호층이 프레임의 내벽에 배치된 것을 제외하고는 발광 모듈이 도시되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 이 구체예는 복수의 UVC 광원(503)이 배치된 프레임(501)을 포함한다. 상기 프레임의 내벽 상에는 UVC 광원에 의해 방출된 광이 프레임(501)을 통하여 전달되지 않게 차단하는 보호층(505)이 존재한다. 이 보호층(505)은 상기 기재한 UV 차단 코팅, 또는 반사 코팅(예컨대 금속층)에 포함된 UV 차단 물질을 포함한다. 도 3a에 도시한 바와 같이, 파장 변환 코팅은 경우에 따라 프레임(501)의 내벽에 제공될 수 있으며, 이 경우 보호층(505)은 프레임의 내벽과 파장 변환 코팅 사이에 협지된다.
상술한 바와 같은 이들 발광 모듈은 측면 방출형 백라이트 모듈 또는 직접 방출형 백라이트 모듈에서와 같은 액정 장치(LCD)의 다양한 백라이트 모듈에 적용될 수 있다. 도 6은 이러한 발광 모듈을 이용하여 측면 방출형 백라이트 모듈(60)을 예시한다. 이 백라이트 모듈(60)은 일측 상에 배치된 UVC 광원(63)을 갖는 프레임(61)을 포함한다. 광원(63)은 일측 상에 배치된 파장 변환 구조(65)를 갖는다. 프레임(61)의 적절한 위치에는 확산층(671), 프리즘 시트(673), 광 안내판(675), 반사 시트(679) 등과 같은 필수 광학 필름이 존재한다.
도 7은 직접 방출형 백라이트 모듈에 상술한 발광 모듈의 적용을 도시한다. 도 7에서, 직접 방출형 백라이트 모듈(70)은 그 속에 배치된 UVC 광원(703)을 갖는 프레임(701)을 포함한다. 프레임(701)은 파장 변환 구조(705)가 배치된 개구를 가지며, 또 상기 파장 변환 구조(705)는 그 위에 배치된 광학 필름(707)을 갖는다. 여기서, 파장 변환 구조(705)는 전형적으로 투명 기판인 기판(7053) 및 상기 기판(7053)의 광원측 상에 전형적으로 배치된 파장 변환 코팅(7051)을 포함한다.
도 2b에서 상기 기재한 바와 같이, 광학 필름을 발광 모듈(백라이트 모듈 포함)에 통상적으로 적용시, 지지 포스트를 포함하는 광원 홀더가 발광 모듈의 프레임에 제공된다. 지지 포스트는 광학 필름의 처짐을 방지하고 필름 표면의 구부러짐을 완화시키므로 밝기 불균일 또는 그에 의해 생긴 부적절한 효과를 제거한다. 도 8은 통상의 직접 방출형 백라이트 모듈의 구체예를 도시한다. 직접 방출형 백라이트 모듈(80)은 그 속에 배치된 광원(83)을 갖는 프레임(81)을 포함한다. 프레임(81)은 광학 필름(85)이 배치된 개구를 가지며, 또한 광학 필름(85)을 지지하기 위해 그 속에 배치된 지지 포스트(87)를 가지므로 광학 필름(85)의 곡면에 기인한 바람직하지 않은 효과를 제거한다(간단히 나타내기 위하여, 광원 홀더의 지지 포스트 부분만 상기 도면에 도시되어 있음).
그러나, 지지 포스트를 갖는 광학 필름(707)을 지지하는 통상의 수단이 도 7에 도시된 바와 같은 직접 방출형 백라이트 모듈(70)에 적용될 때, 파장 변환 코팅(7051)은, 광학 필름(707)이 파장 변환 구조(705) 상에 배치되고 또 파장 변환 코팅(7051)이 파장 변환 구조(705)의 광원측 상에 배치되어 있기 때문에, 지지 포스트와 직접 접촉하게 됨이 밝혀졌다. 이러한 배열은 백라이트 모듈을 다수회 사용하는 후 또는 취급하는 동안 또는 조립하는 동안 파장 변환 코팅(7051)에 손상(예컨대 스크레이핑)을 초래할 수 있다. 그 결과, 발광 결함이 존재한다.
파장 변환 구조에서 지지 포스트에 의한 손상에 기인한 곡면 또는 파장 변환 구조의 불충분한 강성을 회피하기 위하여, 파장 변환 구조에 긴장을 부여할 수 있는 고정 장치를 백라이트 모듈에 더 제공하여 지지 포스트 없이 파장 변환 구조 의 표면을 평탄하게 유지한다. 특히, 파장 변환 구조를 백라이트 모듈 상에 배치하기 전에, 파장 변환 구조에 긴장을 미리 가하여 표면을 실질적으로 평탄하게 만든다. 이어, 실질적으로 평탄하게 유지된 파장 변환 구조의 표면과 함께, 고정 장치를 이용하여 그 상태에서 형상을 고정한다.
다양한 적절한 고정 장치가 사용될 수 있다. 예컨대, 고정 장치는 함께 결합되면 파장 변환 구조의 형상을 고정되게 유지할 수 있는 서로에 상응하는 제1 요소 및 제2 요소를 포함한다. 다르게는, 고정 장치는 프레임을 조화시키는 프로파일을 갖는 요소를 포함하므로, 프레임과 함께 협력하여 파장 변환 구조의 형상을 고정되게 유지할 수 있다.
예컨대, 도 9a 내지 도 9f를 참조하면, 상술한 고정 장치의 특정 특징을 포함하는 백라이트 모듈의 일 구체예가 도시되어 있다. 도 9a는 백라이트 모듈의 확대도이고, 또 도 9b 내지 도 9f는 상이한 특징을 나타내는 도 9a 중의 BB' 선을 따라 취한 파장 변환 구조의 부분적 횡단면도이다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 백라이트 모듈(90)은 그 속에 배치된 UVC 광원(95)을 갖는 프레임 바디(91)를 포함한다. 프레임 바디(91)는 파장 변환 구조(93)가 배치된 개구(911)를 갖는다. 파장 변환 구조(93)는 기판(933) 및 기판(933)의 광원측 상에 배치된 파장 변환 코팅(931)을 포함한다. 파장 변환 구 조(93)는 실질적으로 동일한 크기를 갖는 제1 프레임(971) 및 제2 프레임(973)을 포함하는 고정 장치에 의해 고정된 형상을 갖는다. 도 9b에 도시한 바와 같이, 프레임(971, 973)은 접착제를 이용하여 파장 변환 구조(93)의 어느 한 면에 고정되므로 파장 변환 구조(93)의 평탄 표면 형상이 유지될 수 있다.
고정 장치에 포함되는 2개 프레임은 반드시 동일 크기를 가질 필요는 없고, 도 9c에 도시된 바와 같이 상이한 크기일 수 있다. 도 9c에서, 고정 장치는 제1 프레임(975) 및 크기가 제1 프레임보다 작은 제2 프레임(977)(또는 그 역, 즉 크기가 제2 프레임(975) 보다 작은 제1 프레임(975))를 포함한다. 제1 프레임(975) 및 제2 프레임(977)은 고정되어서 실질적으로 평탄한 표면을 유지할 수 있다.
다르게는, 도 9d에 도시한 바와 같이, 프레임(979) 상에 접착제 또는 다른 수단에 의해 고정된 파장 변환 구조(93)를 갖는 단일 프레임(979)을 사용하여 실질적으로 평탄한 표면을 유지한다. 다르게는, 도 9e 및 9f에 도시한 바와 같이, 개구(911)보다 작은 외경을 갖는 프레임(981) 또는 개구(911) 측 상의 프레임 바디(91)의 횡단면보다 더 큰 내경을 갖는 프레임(983)이 사용될 수 있고, 프레임(981) 또는 (983) 및 프레임 바디(91)을 포개는 것에 의해 파장 변환 구조(93)의 형상은 실질적으로 평탄한 표면으로 고정될 수 있다.
상기 구체예에 기재된 프레임은 일체로 형성되거나 또는 복수의 스트립 상 요소에 의해 조립될 수 있다. 다르게는, 프레임은 직사각형에 한정되지 않고 특정 용도에 맞게 다른 형상으로 형성될 수 있다(예컨대 타원형).
다르게는, 이러한 특징의 상호결합을 통하여 파장 변환 구조를 고정하기 위 하여 고정 장치에 특수한 특징을 디자인할 수 있다. 도 10a 내지 도 10e를 참조하면, 도 10a는 백라이트 모듈의 다른 구체예를 도시하며 특히 백라이트 모듈의 확대도이며, 도 10b 내지 도 10e는 도 10a 중의 CC' 선을 따라 취한 파장 변환 구조의 부분적 횡단면도로서 상이한 특징을 나타낸다. 도 10a에 도시한 바와 같이, 백라이트 모듈(100)의 프레임 바디(101)는 그 속에 배치된 복수의 UVC 광원(105)을 가지며, 또 파장 변환 구조(103)가 배치된 개구(1011)를 갖는다. 파장 변환 구조(103)는 기판(1033) 및 기판(1033)의 광원측 상에 배치된 파장 변환 코팅(1031)을 포함한다. 도 10b에 도시한 바와 같이, 고정 장치는 요면부(concave portion)를 갖는 제1 요소(1071) 및 볼록부(convex portion)를 갖는 제2 요소(1073)를 포함한다. 제1 요소 (1071) 중의 요면부의 위치는 제2 요소(1073) 중의 볼록부의 위치에 상응한다.
물론, 도 10c에 도시한 바와 같이, 고정 장치는 다르게는 볼록부를 갖는 제1 요소(1075) 및 요면부를 갖는 제2 요소(1077)을 포함할 수 있다. 요면부의 위치는 볼록부의 위치에 상응한다. 바람직하게는, 요면부 및 볼록부는 스트립 상이어서 이들이 서로에 대해 겹쳐지면, 파장 변환 구조(103)는 그 사이에 고정되어 실질적으로 평탄한 표면을 유지할 수 있다.
파장 변환 구조는 프레임 바디 및 고정 장치가 조합하는 것에 의해 고정될 수 있다. 도 10d는 이러한 조합의 구체예를 도시한다. 프레임 바디(101a)는 상부 상에 볼록부를 더 가지는 반면에, 고정 장치는 요면부를 갖는 제1 요소(1079)를 포 함한다. 요면부의 위치는 볼록부의 위치에 상응한다. 따라서, 2개 부분이 서로에 대하여 겹쳐지면, 파장 변환 구조(103)는 그 사이에 고정되어 실질적으로 평탄한 표면을 유지한다. 다르게는, 프레임 바디는 그 상부 대신에 요면부를 갖는 반면에, 고정 장치는 도 10e에 도시된 바와 같이 요면부에 상응하는 볼록부를 갖는 요소를 포함한다. 도 10e에서, 프레임 바디(10b)는 또한 상부 상에 요면부를 가지는 반면에, 고정 장치는 볼록부를 갖는 제1 요소(1081)를 포함한다. 요면부의 위치는 볼록부의 위치에 상응한다.
상기 구체예에서, 제1 요소(1071, 1075, 1079, 1081) 및 제2 요소(1073, 1077)는 파장 변환 구조(103)의 측면을 따라 배열된다. 그러나, 이들은 이들에 한정되지 않으며, 전체 면을 따라 배열되거나 또는 파장 변환 구조(103) 중의 적절한 위치에 배열될 수 있다. 유사하게, 요면 구조 및 볼록 구조는 본 명세서에 도시된 특정 형상에 한정되지 않는다. 또한, 고정 장치는 2 또는 그 이상의 제1 또는 제2 요소를 경우에 따라 포함할 수 있다.
예컨대, 직사각형 개구를 갖는 프레임 바디의 경우, 제1 요소 및 제2 요소는 직사각형으로 둘러싸는 스트립 상 요소이거나, 서로에 대해 겹쳐져서 L-형 또는 I-형 스트립 요소에 의해 조립된 직사각형 요소이다. 이 경우, 프레임 바디 및 고정 장치 상의 요면부/볼록부가 겹쳐진 체결 방식으로 사용되어 파장 변환 구조를 고정하면, 프레임 바디의 요면부/볼록부에 상응하는 요면부/볼록부를 갖는 2개의 I-형 스트립상 요소가 고정 장치에 포함될 수 있다. 파장 변환 구조의 대향측은 상기 I-형 스트립상 요소를 프레임 바디의 상면측으로 겹치는 것에 의해 파장 변환 구조의 표면을 실질적으로 평탄하게 유지할 수 있다. 다르게는, 프레임 바디의 요면부/볼록부에 상응하는 요면부/볼록부를 갖는 2개의 L-형 스트립상 요소는 고정 장치에 포함됨으로써, 상기 스트립상 요소와 프레임 바디의 상면 코너 사이의 겹쳐진 체결에 의해 파장 변환 구조의 대향 코너를 고정할 수 있다. 그 결과, 파장 변환 구조의 표면을 실질적으로 평탄하게 유지한다.
고정 장치는 도 11a 내지 도 11d에 도시된 바와 같이 다른 형태로 존재할 수 있다. 도 11a는 백라이트(110)를 도시하며, 특히 백라이트 모듈의 확대도를 도시하며, 도 11b 내지 11d는 도 11a 중의 DD'선을 따라 취한 파장 변환 구조의 부분적 횡단면도이다. 도 11a에 도시한 바와 같이, 백라이트 모듈(110)은 프레임 바디(111)를 포함한다. 프레임 바디(111)는 그 속에 배치된 UVC 광원(115)을 갖고 또 파장 변환 구조(113)가 배치된 개구(1111)를 갖는다. 파장 변환 구조(113)는 기판(1133) 및 기판(1133)의 광원측 상에 배치된 파장 변환 코팅(1131)을 포함한다. 도 11b에 도시한 바와 같이, 고정 장치는 연결부재를 갖는 제1 요소 및 연결 부재와 협력하는 연결 구멍(hole)을 갖는 제2 요소(1173)를 포함한다. 연결부재 및 연결 구멍의 맞물림은 제1 요소(1171)과 제2 요소(1173)을 함께 결합시켜서 파장 변환 구조(113)을 고정하여 실질적으로 평탄한 표면을 유지한다.
백라이트 모듈의 다른 구체예는 도 11c에 도시되며, 여기서 백라이트 모듈은 프레임 바디(111a)가 연결 구멍을 갖는 반면에 고정 장치가 연결 구멍과 상호작용하는 연결 부재를 갖는 제1 요소(1175)를 포함하는 것을 제외하고는 도 11a에 도시 한 것과 유사하다. 연결 부재 및 연결 구멍은 프레임 바디(111a)와 고정 장치의 제1 요소(1171)를 결합시켜 파장 변환 구조(113)를 고정시킴으로써 실질적으로 평탄한 표면을 유지한다. 유사하게, 도 11d에 도시한 바와 같이, 백 라이트 모듈의 프레임 바디(111b)는 연결부재(도면에 도시된 측면 돌출부)를 갖지만, 고정장치는 연결 부재와 협력하는 연결 구멍을 갖는 제1 요소(117)를 포함한다. 연결부재 및 연결 구멍은 프레임 바디(111b) 및 고정 장치의 제1 요소(1177)를 함께 결합시켜 파장 변환 구조(113)를 고정함으로써 실질적으로 평탄한 표면을 유지한다. 상기 실시예에서, 제1 요소(1177) 또는 제2 요소(1173)는 스트립 형태이다. 그러나, 이들은 이들에 한정되지 않으며, 다른 적절한 형상을 취할 수 있다. 또한, 연결 부재는 볼트일 수 있고, 연결 구멍은 너트일 수 있다; 또는 연결 부재는 텅(tongue)일 수 있는 반면에, 연결 구멍은 홈(groove)이거나; 또는 다른 협력 특징은 당업자에게 잘 공지되어 있다.
백라이트 모듈의 다른 구체예는 도 12a 내지 12c에 도시되어 있다. 도 12a는 백라이트 모듈의 확대도를 도시하는 반면에, 도 12b 내지 도 12c는 도 12a 중의 EE'선을 따라 취한 파장 변환 구조의 부분적 횡단면도로서 상이한 특징을 나타낸다. 도 12a에 도시한 바와 같이, 백라이트 모듈(120)은 프레임 바디(121)를 포함한다. 프레임 바디(121)는 그 속에 배치된 UVC 광원(125)을 갖지며, 또 파장 변환 구조(123)가 배치된 개구(1211)를 갖는다. 파장 변환 구조(123)는 기판 (1233) 및 기판(1233)의 광원측 상에 배치된 파장 변환 코팅(1231)을 포함한다. 도 12b에 도시 한 바와 같이, 백라이트 모듈(120)은 고정 장치를 더 가지며, 프레임(1271) 및 클립과 같은 탄성 부재(1273)를 포함한다. 이러한 고정 장치를 이용하여, 파장 변환 구조(123)는 탄성 부재(1273)에 의해 프레임(1271) 상에 고정되어 실질적으로 평탄한 표면을 갖도록 고정된 형상을 갖는다. 고정 장치의 다른 구체예는 도 12c에 도시되어 있으며, 이때 프레임 바디(121a)는 그 상단부에서 돌출부를 가지는 반면에, 고정 장치는 클립과 같은 탄성 부재를 갖는 제1 요소(1275)를 포함한다. 이러한 고정 장치를 이용하여, 파장 변환 구조(123)는 실질적으로 평탄한 표면을 갖고 고정된 형상을 갖도록 제1 요소(1276)에 의해 프레임 바디(121a) 상에 고정된다. 상기 구체예에서, 탄성 부재는 예시된 특정 형태에 한정되지 않고, 나선형 형태 또는 기타 적절한 형태를 취할 수 있다.
본 명세서에 기재된 파장 변환 구조 및 그의 용도는 특정 구체예에 더 자세하게 기재할 것이다.
본 발명에 따르면, UVC를 가시광으로 효과적으로 변환하여 높은 표면 영역을 갖는 가시광원을 제공할 수 있는 파장 변환 코팅이 제공된다.
실시예
이하의 실시예에 기재된 성분, 물질 및 기구는 다음과 같다:
(1) 접착제의 성분:
접착제 용액 A: 20중량%의 플루오르 고분자를 함유하는 용액인 캔들 라보라토리 컴패니 리미티드 제조의 칩페이스트(chipaste). 접착제 용액 A로부터 생긴 약 100 ㎛ 두께의 습윤 필름을 50℃하에서 30초 동안 완전히 건조시켰다.
접착제 용액 B: 디네온(Dyneon)이 제조한 폴리비닐리덴 디플루오라이드(PVDF)를 아세톤에 용해시켜 약 7중량%의 PVDF를 함유하는 아세톤 용액을 얻었다. 상기 접착제 용액 B로부터 생긴 약 100㎛ 두께의 습윤 필름을 50℃하에서 30초 동안 완전히 건조시켰다.
접착제 용액 C: 아토피나(Kynar2801 상품명)가 제조한 폴리비닐리덴 디플루오라이드-코-헥사플루오로프로필렌(PVDF-HFP)를 아세톤에 용해시켜 약 7 중량%의 PVDF-HFP를 함유하는 아세톤 용액을 얻었다. 상기 접착제 용액 C로부터 생긴 약 100㎛ 두께의 습윤 필름을 50℃하에서 20초 동안 완전히 건조시켰다.
(2) 인 분말: 가세이 컴패니 리미티드 재팬 제조, 상품명 LP-W1, 컬러 번호 EX-D.
(3) 밝기 시험 방법 I:
측정 모듈: UVc 광원(253.7 nm)의 모듈을 사용하였다. 이 모듈은 길이 60 cm 및 폭 36 cm 크기이며, 16UVc 램프 튜브(길이 590 cm, 직경 3.5 cm, 및 두께 0.7 cm, 세기 3100 μW/cm2)를 2cm 간격으로 제공하며; 알루미늄 반사 시트를 광원 아래에 제공하였고; 또 샘플을 배치하는 영역은 모듈 위로 유지하였다.
시험 방법: 시험할 샘플을 UVc 광원과 접하는 인 코팅과 함께 광원 위로 위 치시켰다. 라디오테크 코포레이션(상품명 RK828)이 제조한 광학 측정 검출기를 샘플의 0.5 cm 위로 배열시켜 색 좌표(color coordinate) 및 밝기를 측정하였다.
(4) 밝기 시험 방법 II:
측정 모듈: UVc 광원 (253.7 nm) 모듈을 사용하였다. 이 모듈은 길이 72 cm 및 폭 42 cm 크기이며, 16 UVc 램프 튜브(길이 710 cm, 직경 3.5 cm, 및 두께 0.7 cm, 세기 3450 μW/cm2)를 3.5 cm 간격으로 제공하며; 동일 파장 변환 코팅으로 코팅된 반사 시트는 광원 아래에 제공하였고; 또 샘플을 배치하는 영역은 모듈 위로 유지하였다.
시험 방법: 시험할 샘플을 UVc 광원 쪽으로 접하는 인 코팅과 함께 광원 위로 위치시켰다. 토탈스마트 테크놀로지 컴패니 리미티드 (상품명 Topcon BM7)가 제조한 밝기/색도계(colorimeter)를 샘플 50 cm 위로 배열하여 색 좌표(color coordinate) 및 밝기를 측정하였다.
실시예 1
접차제 용액 A 900 g을 2000 ml 비이커에 넣고 자석에 의해 10분간 교반하였다. 이어, 인 분말 900 g을 부가하고, 그 혼합물을 기계적 임펠러(impeller)에 의해 실온에서 20분간 교반하여 균일하게 혼합된 슬러리를 얻었다. 일단 균일하게 혼합되면, 상기 슬러리는 슬럿 코팅법에 의해 PET 기판(125 ㎛ 두께)에 코팅되기 전에 30분간 교반하면서 공기 압력형 펄싱 순환기(pulsing circulator)에 넣었다. 슬럿 코팅하는 동안, 코팅압력 0.12 MPa 및 속도 15 cm/분으로 하고 코팅 슬럿을 PET 기판으로부터 15 ㎛ 간격을 두어 필름을 코팅하였다. 생성한 습윤 필름은 50℃에서 열풍(hot air) 건조시켜 PET 기판 상의 파장 변환 코팅의 두께가 12 내지 15㎛인 샘플을 얻었다.
밝기 시험법 I을 채용하며, 샘플을 배치하는 영역은 길이 30 cm 및 폭 20 cm로 하며 샘플은 광원으로부터 1.5 cm 떨어지게 배치하였다. x 좌표, y 좌표 및 밝기 값은 CIE 1931에 기재된 색좌표 측정법에 따라 샘플 상에서 측정하였다. 결과를 하기 표 1에 수록하였다.
표 1
CIEx CIEy 밝기 (cd/M2)
0.271 0.321 5314
파장 변환의 결과는 도 13a 및 도 13b에 도시하며, 이때 도 13a는 UVc 광원을 포함하는 모듈의 원래 광 스펙트럼을 도시하고, 도 13b는 생성한 샘플을 통하여 방출된 스펙트럼을 도시한다. 이들 결과는 파장 변환 코팅의 샘플은 UVc 광을 가시광으로 효과적으로 변환할 수 있음을 보여준다.
실시예 2
슬러리를 125 ㎛ 두께의 PET 기판상에 코팅한 것을 제외하고는 실시예 1의 슬러리 제조, 코팅 및 건조 단계를 반복하여 PET 기판 상에 12 내지 15 ㎛ 두께의 파장 변환 코팅을 갖는 샘플을 수득하였다.
이어, 스크레이퍼(scraper)를 이용하여, 판테크 테이프 컴패니 리미티드(상품명 S3277)가 제조한 아크릴계 접착제를 샘플의 다른 면에 코팅하여 두께 25 ㎛를 달성하였다. 이어, 샘플에 아크릴계 기판(2 cm 두께) 및 PET 보호 기판(25㎛ 두께)과 함께 CSUN MFG 리미티드 (상품명 CSL-M25R)가 제조한 롤 적층기에 의해 적층하였다. 따라서, 샘플의 접착제 측은 아크릴계 기판의 한면에 적층된 반면에, PET 보호 기판은 아크릴계(폴리메틸 메타크릴레이트) 기판의 다른 면에 적층되었다. 적층 과정은 1.5 m/분의 속도, 3 kgf/cm2 압력으로 40℃에서 실시하였다. 유사하게, 아크릴계 기판 대신 폴리카보네이트 기판(2 cm 두께)을 사용하여 상술한 단계를 반복하였다.
밝기 시험법 I을 채용하며, 샘플을 배치하는 영역은 길이 30 cm 및 폭 20 cm로 하며 샘플은 광원으로부터 2 cm 떨어지게 배치하였다. x 좌표, y 좌표 및 밝기 값은 CIE 1931에 기재된 색좌표 측정법에 따라 샘플 상에서 측정하였다. 결과를 하기 표 2에 수록하였다.
표 2
기판 종류 CIEx CIEy 밝기 (cd/M2)
아크릴계 기판 0.289 0.321 4655
폴리카보네이트 기판 0.280 0.321 4945
실시예 3
측량된 분말 및 측량된 접착제 용액을 하기 표 3에 수록된 중량비로 혼합물 로 제제화하였다. 이 혼합물을 6개의 50 ml 밀폐 바이얼에 각각 넣어 자석으로 10분간 교반시킨 다음 10분간 초음파 진동으로 교반하여 6개의 슬러리를 얻었다.
10 cm 폭 및 15 cm 길이의 PET 기판(125 ㎛ 두께)을 진공 흡착 테이블에 흡착시키고 상기 슬러리 중의 하나로 마이어 봉 코팅법에 의해 코팅 속도 10 m/분으로 코팅하였다. 이러한 코팅법을 6개 슬러리에 대해 반복하여 각 슬러리가 코팅된 6개의 PET 기판을 얻고, 이것을 공기 순환을 통한 자연 건조법에 3분간 처리하여 약 15 내지 18 ㎛ 두께의 코팅을 얻었다.
밝기 시험법 I을 채용하며, 샘플을 배치하는 영역은 길이 30 cm 및 폭 20 cm로 하며 샘플은 광원으로부터 2 cm 떨어지게 배치하였다. x 좌표, y 좌표 및 밝기 값은 CIE 1931에 기재된 색좌표 측정법에 따라 샘플 상에서 측정하였다. 결과를 하기 표 3에 수록하였다.
표 3
Figure 112007084269033-PAT00003
실시예 4
I. 탄소-플루오르 결합을 함유하는 접착제
접착제 용액 A, 접착제 용액 B 및 접착제 용액 C를 이 실시예에 사용하고, 각 접착제 용액에 함유된 인 분말 대 개별 접착제의 중량비가 5:1 이 되도록 한 이외에는 실시예 3의 슬러리 제조, 코팅 및 건조 단계를 반복하였다. 생성한 슬러리를 125 ㎛ 두께의 각 PET 기판에 코팅하여 12 내지 15 ㎛ 두께의 코팅을 갖는 샘플을 얻었다. 여기서, 접착제 용액 A, B 및 C로부터 제조한 샘플을 샘플 A, B 및 C라 각각 칭하였다.
밝기 시험법 I을 채용하며, 샘플을 배치하는 영역은 길이 10 cm 및 폭 10 cm로 하며 샘플은 광원으로부터 2 cm 떨어지게 배치하였다. x 좌표, y 좌표 및 밝기 값은 CIE 1931에 기재된 색좌표 측정법에 따라 샘플 상에서 측정하였다. 결과를 하기 표 4-1에 수록하였다.
표 4-1
Figure 112007084269033-PAT00004
또한, 샘플 A 및 샘플 C는 다음 방식으로 가속(accelerated) 시험 처리하였다. 샘플 A 및 샘플 C를 단일 UV 램프 위로 광원으로부터 0.5 cm 떨어지게 놓았다. 각 샘플 상의 2 cm x 2 cm 영역에 UV광을 10000 μW/cm2 세기로 조명하였다. 샘플 상에서 세기 및 색값(chromatic value)을 시험 개시 직후 및 1000 시간 후에 측정하였다. 결과를 하기 표에 수록하였다.
Figure 112007084269033-PAT00005
II . 탄화수소계 접착제 ( 비교예 )
5:1의 중량비로 인 분말과 접착제 용액 A를 취하여 50 ml 밀봉 바이얼에 넣고 자석에 의해 10분간, 이어 초음파 진동에 의해 10분간 더 교반하여 플루오로 슬러리를 얻었다. 또한 폴리비닐 알코올(PVA) 접착제 용액(탈이온수를 용매로 사용하고 20중량% PVA 함유)을 제조하고 동일 중량의 인 분말과 함께 모르타르에 의해 균일하게 혼합하여 탄화수소 결합 에너지 98 kcal/몰의 탄화수소계 슬러리를 얻었다.
폭 10 cm 및 길이 15cm 크기의 2개의 PET 기판(125 ㎛ 두께)을 진공 흡착 테이블 상에 흡착시키고 스크레이퍼 클리어런스(scraper clearance) 50 ㎛ 및 코팅 속도 10 m/분으로 상기 슬러리로 코팅하였다. 이어, 플루오로 슬러리로 코팅된 PET 기판은 공기 순환을 통한 자연 건조법에 3분간 처리하는 반면에, 탄화수소계 슬러리가 코팅된 PET 기판은 오븐에서 80℃ 열풍에 의해 30분간 가열하였다. 얻어진 코팅은 약 17 내지 20 ㎛ 두께를 가졌다.
밝기 시험법 I을 채용하며, 샘플을 배치하는 영역은 길이 30 cm 및 폭 20 cm 로 하며 샘플은 광원으로부터 1.5 cm 떨어지게 배치하였다. x 좌표, y 좌표 및 밝기 값은 CIE 1931에 기재된 색좌표 측정법에 따라 샘플 상에서 측정하였다. 결과를 하기 표 4-2에 수록하였다.
표 4-2
Figure 112007084269033-PAT00006
상기 표의 결과는 탄화수소계 슬러리의 거의 50% 밝기 감소와 비교하여, 본 발명에서의 탄소-플루오르 결합을 함유하는 접착제 용액으로 제조한 파장 변환 코팅은 180시간 동안 조명된 후에도 처음 값과 필적하는 밝기를 제공할 수 있음을 보여준다.
III . 다른 접착제 용액
테트라에톡시실란(TEOS) 10g을 취하고 여기에 메틸트리에톡시실란(MTEOS) 10 g, 에탄올 3g, 탈이온수 2 g 및 1% HCl 수용액 1 ml를 부가하였다. 이어, 생성한 혼합물을 실온에서 30분간 교반하여 균일상을 얻었다. 이어, 인 분말 8g이 부가된 무기 수용액을 자석으로 60분간 교반한 다음 초음파 진동에 의해 10분간 교반하고, 또 이어 자석에 의해 30분 더 교반하여 슬러리를 얻었다.
II에 기재된 것과 동일한 방식으로, 슬러리를 100 ㎛ 두께의 PET 기판에 코팅하였다. 코팅된 PET 기판을 100℃의 오븐에서 60분간 건조시킨 다음 꺼내기 까지 냉각시켰다.
밝기 시험법 I을 채용하며, 샘플을 배치하는 영역은 5 cm 직경(즉, 19.6 cm2)이었고 또 샘플은 광원으로부터 2 cm 떨어지게 배치하였다. x 좌표, y 좌표 및 밝기 값은 CIE 1931에 기재된 색좌표 측정법에 따라 샘플 상에서 측정하였다. 결과를 하기 표 4-3에 수록하였다.
표 4-3
Figure 112007084269033-PAT00007
실시예 5
밝기 시험법 II를 채용하여 실시예 2의 아크릴계 기판으로 제조한 샘플의 성능과 통상의 CCFL이 성능을 동일 램프 전압, 전류 및 동일 측정 방법으로 비교하였다. 비교 결과를 하기 표 5-1 및 5-2에 수록한다.
표 5-1
Figure 112007084269033-PAT00008
표 5-2
Figure 112007084269033-PAT00009
상기 결과는 본 발명의 파장 변환 코팅의 성능이 통상의 CCFL의 성능보다 더 우수하다는 것을 보여준다.
밝기 시험법 II를 채용하며, 이때 아크릴계 기판 샘플(즉, 표 5-2 중에 수록된 "변환 코팅 + 하부 디퓨저" 항목에 상응)은 UVc 모듈에 장시간 동안 조사(조명)되었다. 색 좌표 및 밝기의 변화는 하기 표 6 및 도 14에 나타내었다. 이 시험에서, 각 조명 지속시간 값 동안, 동일한 아크릴계 기판 샘플 2개 세트 상에서 2개 시험을 실시하였다. 이 시험 결과는 표 6의 샘플 A 항목 및 샘플 B 항목에 수록하였다. 이들 결과는 장시간 동안의 조사(조명) 지속 후에도, 본 발명의 파장 변환 코팅은 여전히 뚜렷한 밝기를 제공할 수 있음을 나타낸다.
표 6
Figure 112007084269033-PAT00010
실시예 6 ( UV 차단 코팅의 효과)
접착제 용액 A 20 g 및 인 분말 20 g을 50 ml의 밀봉 바이얼에 넣고 자석에 의해 10분간, 이어 초음파 진동에 의해 10분 더 교반하였다. 생성한 슬러리를 스크레이퍼 클리어런스 50 ㎛ 및 코팅 속도 10m/분으로 석영 조각(10 cm x 10 cm)의 표면상에 코팅하였다. 이어, 코팅된 석영을 공기 순환을 통하여 자연 건조법에 3분간 처리하여 약 17 내지 20 ㎛ 두께의 코팅을 얻었다. 이렇게하여, UV 차단 코팅을 갖지 않는 파장 변환 코팅 샘플을 제공하였다.
다른 파장 변환 코팅 샘플은 석영 조각 표면에 UV 차단성 나노크기의 산화아연(상품명 NanoZ, 어드밴스트 나노테크놀로지, 오스트랠리아 제조) 층을 마이어 봉 코팅법(RDS 번호 06)에 의해 코팅 속도 10m/분으로 미리 코팅한 것을 제외하고는 실질적으로 동일한 방식으로 제조하였다. 코팅된 석영을 오븐에 넣고 100℃ 열풍에 30분간 두었다.
밝기 시험법 I을 채용하며, 샘플을 배치하는 영역은 길이 30 cm 및 폭 20 cm로 하며 샘플은 광원으로부터 2 cm 떨어지게 배치하였다. x 좌표, y 좌표 및 밝기 값은 CIE 1931에 기재된 색좌표 측정법에 따라 샘플 상에서 측정하였다. 결과를 하기 표 6 및 도 15a (UV 차단 코팅 없음) 및 도 15b (UV 차단 코팅 가짐)에 수록하였다.
표 7
Figure 112007084269033-PAT00011
도 15a 및 도 15b를 비교함으로써, UV 차단 코팅을 갖지 않는 발광 모듈의 경우에서 사용한 UVc 스펙트럼 밴드 및 사용하지 않은 UVA 및 UVB 스펙트럼 밴드의 약간의 누출이 여전히 밝혀졌다. 이와 대조적으로, UV 차단 코팅이 사용될 때, UVc 스펙트럼 밴드 및 UVA 및 UVB 스펙트럼 밴드는 모두 효과적으로 차단되었다. 또한, 표 7로부터, UV 차단 코팅의 사용은 발광 모듈의 성능에 아무런 영향을 가지지 않음을 알 수 있다.
실시예 7 ( UV 차단 코팅의 효과)
이 실시예는 PET (폴리에틸렌 테레프탈레이트) 기판을 사용하고 또 UV 광 투과율을 도 16a 및 도 16b에 도시한 바와 같이 측정한 것을 제외하고는 실시예 6과 동일하였다. 도 16a는 UV 차단 코팅을 갖지 않는 발광 모듈의 UV 광 투과 스펙트럼을 도시하고, 또 도 16b는 UV 차단 코팅을 갖는 발광 모듈의 UV 광 투과 스펙트럼을 도시하며, 파선으로 표시된 부분은 UVc 스펙트럼 밴드 및 UVB 스펙트럼 밴드를 각각 나타낸다. 도 16a 및 도 16b를 비교함으로써 UV 광 누출은 UV 차단 코팅이 사용되면 거의 완전하게 차단될 수 있음을 알 수 있다.
실시예 8 (광 혼합의 효과)
도 3a에 도시한 구조 2개 세트를 제공하였고, 이때 제1 세트의 제1 및 제2 파장 변환 코팅은 동일하였고, 또 제2 세트의 제1 및 제2 파장 변환 코팅은 상이하였다. 접착제 용액 A 및 카세이 컴패니 리미티드 재팬이 제조한 인 분말을 사용하였다.
제1 세트의 제1 및 제2 파장 변환 코팅은 다음과 같은 방식으로 제조하였다. UVc 선에 의해 여기될 때 적색 가시광을 방출할 수 있었던 인 분말("R 인 분말"), UVc 선에 의해 여기될 때 녹색 가시광을 방출할 수 있었던 인 분말("G 인 분말") 및 UVc 선에 의해 여기될 때 청색 가시광을 방출할 수 있었던 인 분말("B 인 분말")을 4.4:1.6:4.0 비율로 혼합하여 인 분말 혼합물을 얻었다. 생성한 혼합물을 50 ml 밀봉 바이얼에 함유된 접착제 용액 A 10 g에 붓고, 자석에 의해 10분간, 이어 초음파 진동에 의해 10분간 더 교반하여 슬러리를 얻었다. PET 기판(100㎛ 두께; 10 cm x 15 cm)를 진공 흡착 테이블 상에 흡착시키고 스크레이퍼 코팅법을 이용하여 슬러리를 코팅하였다. 상기 코팅법은 스크레이퍼 클리어런스 50㎛ 및 코팅 속도 10 m/분으로 실시하였다. 그후, 코팅된 PET 기판을 공기 순환을 통하여 자연 건조법에 3분간 처리하여 약 17 내지 20㎛ 두께의 코팅을 얻었다.
제2 세트의 제1 파장 변환 코팅은, R 인 분말 및 G 인 분말을 4.9: 1.5 비율로 혼합하여 인 분말 혼합물 6.4 g을 제조한 다음 접착제 용액 A 6.4 g에 넣어 슬러리를 제조한 이외에는, 제1 세트와 동일한 방식으로 제2 세트의 제1 파장 변환 코팅을 제조하였다.
제2 세트의 제2 파장 변환 코팅은, B 인 분말 10g을 접착제 용액 A 10 g과 혼합한 다음 두께 225 ㎛의 PET 기판에 코팅한 것을 제외하고는, 제1 세트와 동일한 방식으로 제조하였다.
제1 파장 변환 코팅을 갖는 PET 기판 2개 세트를 프레임 바디의 양쪽 세트의 개구 위로 배치시키는 한편, 제2 파장 변환 코팅을 갖는 PET 기판은 프레임 바디의 내벽 상에 배치시켰다. 이어, 구조의 2개 세트의 광학 특징을 측정하고, 그 결과를 하기 표 8에 수록하였다.
표 8
Figure 112007084269033-PAT00012
표 8은 제2 세트에 의해 제공된 밝기가 제1 세트에 비하여 약 5% 내지 6% 증가됨을 나타낸다.
상기 내용은 본 발명의 상세한 기술 내용 및 특징에 관련된 것이다. 당업자들은 본 발명의 특징에서 벗어남없이 상기 기재한 본 발명의 내용 및 제시를 기본으로 하여 다양한 변형과 치환을 실시할 수 있을 것이다. 이러한 변형 및 치환은 상기 기재에 충분히 기재되지 않았지만, 이들은 첨부한 특허청구범위에 실질적으로 포함되는 것이다.
도 1a는 본 발명에 따른 파장 변환 구조의 구체예의 설명도이다.
도 1b는 본 발명에 따른 파장 변환 구조의 다른 구체예의 설명도이며, 이 구조에 함유된 기판은 복합체층이다.
도 1c는 본 발명에 따른 파장 변환 구조의 다른 구체예의 설명도이며, 이 구조에 함유된 기판은 광학 강화층이다.
도 2a는 파장 변환 구조를 이용하는 발광 모듈을 도시한다.
도 2b는 본 명세서에 기재된 발광 모듈의 프레임 바디에 사용될 수 있는 광원 홀더의 설명도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명을 이용하는 발광 모듈의 광 혼합 구체예를 도시한다.
도 4a 내지 도 4c는 UV 차단 코팅을 포함하는 발광 모듈의 구체예를 도시한다.
도 5는 발광 모듈의 프레임 바디의 내벽 상에 배치된 보호층의 설명도이다.
도 6은 파장 변환 구조를 이용하는 측면형 백라이트 모듈의 구체예의 설명도이다.
도 7은 파장 변환 구조를 이용하는 직접형 백라이트 모듈의 구체예의 설명도이다.
도 8은 통상의 직접형 백라이트 모듈의 설명도를 도시한다.
도 9a 내지 도 12c는 다양한 고정 장치를 포함하는 백라이트 모듈의 구체예 의 설명도를 도시한다.
도 13a는 실시예 1의 UVc 모듈의 원래 광 스펙트럼을 도시한다.
도 13b는 본 발명의 파장 변환 구조를 통하여 방출된 도 13a에 도시된 UVc 모듈의 광 스펙트럼을 도시한다.
도 14는 UVc 에 의해 3400 시간 동안 조사된 실시예 2로부터 얻은 샘플 상에서 측정된 색 좌표 및 밝기의 변화를 도시한다.
도 15a는 실시예 6으로부터 얻은 UV 차단 코팅을 갖지 않는 구체예의 광 스펙트럼을 도시한다.
도 15b는 실시예 6으로부터 얻은 UV 차단 코팅을 갖는 구체예의 광 스펙트럼을 도시한다.
도 16a는 실시예 7로부터 얻은 UV 차단 코팅을 갖지 않는 구체예의 광 스펙트럼을 도시한다.
도 16b는 실시예 7로부터 얻은 UV 차단 코팅을 갖는 구체예의 광 스펙트럼을 도시한다.

Claims (58)

  1. 기판; 및
    기판 상에 배치되며 또
    (a) UVC에 의해 여기될 수 있는 인 분말; 및
    (b) 항-UVC 접착제를 포함하는 파장 변환 코팅을 포함하는 파장 변환 구조로서, 상기 변환 코팅의 두께는 인 분말의 평균 입자 크기의 약 2 내지 약 10배이고, 파장 변환 코팅 중의 인 분말의 양은,
    (i) 인 분말은 인 분말과 접착제의 전체 용적을 기준으로 하여 파장 변환 코팅의 약 30 용적% 내지 약 85 용적%이고; 또
    (ii) 인 분말 대 접착제의 중량비가 약 1:1 내지 약 20:1 범위인 요건 중의 적어도 하나를 만족하는 파장 변환 구조.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 파장 변환 코팅의 두께는 인 분말의 평균 입자 크기의 약 3 내지 약 5배인 파장 변환 구조.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 인 분말은 상기 변환 코팅의 약 50용적% 내지 약 70용적%인 파장 변환 구조.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 인 분말은 약 200 nm 내지 약 280 nm 범위의 파장을 갖는 UVC 에 의해 여기될 수 있는 파장 변환 구조.
  5. 제 1항에 있어서, 인 분말은 약 250 nm 내지 약 260 nm 범위의 파장을 갖는 UVC 에 의해 여기될 수 있는 파장 변환 구조.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 인 분말은 약 253.7 nm 파장을 갖는 UVC 에 의해 여기될 수 있는 파장 변환 구조.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 인 분말은 UVC 에 의해 여기되어 가시광을 방출할 수 있는 파장 변환 구조.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 인 분말은 UVC 에 의해 여기되어 백색광을 방출할 수 있는 파장 변환 구조.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 인 분말은 2 이상의 입자 크기 분포를 포함하는 입자 크기 분포를 가지며, 제1 입자 크기 분포는 약 1 ㎛ 내지 약 10 ㎛ 범위일 수 있고 또 제2 입자 크기 분포는 약 1 nm 내지 약 1000 nm 범위인 파장 변환 구조.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 접착제는 고분자 구조를 가지며 또 그의 반복 단위의 적어도 하나는 약 113 kcal/몰 보다 큰 분자 결합 에너지를 갖는 화학 결합을 포함하는 파장 변환 구조.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 접착제는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리(비닐리덴 플루오라이드)(PVDF), 폴리(비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌)(PVDF-HFP), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE), 플루오르화된 에틸렌 프로필렌 공중합체(FEP), 퍼플루오로알콕시(PFA), 플루오로-고무, 플루오로-탄성중합체, 비정질 플루오로중합체, 실리콘 고무, 폴리실록산 및 이들의 조합물로 구성된 군으로부터 선택되는 파장 변환 구조.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 접착제는 탄소-플루오르 결합을 함유하는 고분자인 파장 변환 구조.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 변환 코팅은 안정화제, 흡수제, 차단제 및 이들의 조합물로 구성된 군으로부터 선택되는 성분을 더 포함하는 파장 변환 구조.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 안정화제가 입체장애 아민인 파장 변환 구조.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 흡수제는 벤조페논, 벤조트리아졸 및 이들의 조합물로 구성된 군으로부터 선택되는 파장 변환 구조.
  16. 제 13항에 있어서, 상기 차단제가 금속 산화물인 파장 변환 구조.
  17. 제 13항에 있어서, 상기 차단제는 이산화티탄, 산화 아연, 알루미나 및 이들의 조합물로 구성된 군으로부터 선택되는 파장 변환 구조.
  18. 제 16항에 있어서, 상기 금속 산화물이 나노미터 크기를 갖는 파장 변환 구조.
  19. 제 1항에 있어서, 상기 기판이 투명 기판인 파장 변환 구조.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 투명 기판은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 트리아세틸-셀룰로오스(TAC), 폴리(에틸렌-2,6-나프탈레이트)(PEN), 폴리에테르 술폰(PES), 폴리(비닐리덴 플루오라이드)(PVDF), 폴리(에틸렌-코-옥텐)(PE-PO), 폴리(프로필렌-코-에틸렌)(PP-PE), 아탁틱 폴리프로필렌(aPP), 이소탁틱 폴리프로필렌(iPP), 관능화된 폴리올레핀, 선형 저밀도 폴리에틸렌-g-말레산 무수물(LLDPE-g-MA), 유리, 석영, 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA), 폴리스티렌(PS), 메틸 메타크릴레이트-코-스티렌(MS), 폴리카보네이트(PC), 광 투과형(transmissive) 섬유 패브 릭 및 이들의 조합물로 구성된 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 투명 필름 또는 얇은 시트인 파장 변환 구조.
  21. 제 1항에 있어서, 상기 기판은 파장 변환 코팅이 도포된 표면과 대향한 표면 상에 광학 강화 구조를 갖는 파장 변환 구조.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 광학 강화 구조는 프리즘 구조 또는 미립자 구조인 파장 변환 구조.
  23. 제 19항에 있어서, 상기 기판은 압력 민감형 중합체 접착제를 통하여 얇은 유리 시트, 얇은 석영 시트, 얇은 PMMA 시트, 얇은 MS 시트, 얇은 PC 시트 또는 광 투과성 섬유 패브릭의 표면에 접착된 PET 필름으로 구성된 복합체 구조를 갖는 파장 변환 구조.
  24. 제 23항에 있어서, 다른 PET 필름은 압력 민감형 중합체 접착제를 통하여 얇은 유리 시트, 얇은 석영 시트, 얇은 PMMA 시트, 얇은 MS 시트, 얇은 PC 시트 또는 광 투과성 섬유 패브릭의 다른 표면에 접착된 파장 변환 구조.
  25. 제 1항에 있어서, 확산 판, 확산 필름, 밝기 강화 필름(BEF), 프리즘 판, 듀얼 밝기 강화 필름(DBEF), 편광기, 렌즈형(lenticular) 필름 및 이들의 조합물로 구성된 군으로부터 선택되는 광학 요소를 더 포함하는 파장 변환 구조.
  26. 제 1항에 있어서, UV 차단층을 더 포함하는 파장 변환 구조.
  27. 제 26항에 있어서, 상기 UV 차단층은 안정화제, 흡수제, 차단제 및 이들의 조합물로 구성된 군으로부터 선택되는 성분을 포함하는 파장 변환 구조.
  28. 제 27항에 있어서, 상기 차단제는 금속 산화물인 파장 변환 구조.
  29. 제 27항에 있어서, 상기 차단제는 이산화티탄, 산화 아연, 알루미나 및 이들의 조합물로 구성된 군으로부터 선택되는 파장 변환 구조.
  30. 제 28항에 있어서, 상기 금속 산화물이 나노미터 규모의 크기를 갖는 파장 변환 구조.
  31. 기판을 제공하는 단계;
    상기 기판의 표면 상에 슬러리를 코팅하는 단계; 및
    상기 코팅된 기판을 건조시키는 단계를 포함하며,
    상기 슬러리는 저장 용기 내에 위치하고 또
    (a) UVC에 의해 여기될 수 있는 인 분말; 및
    (b) 항-UVC 접착제; 및
    (c) 유기 용매를 포함하며, 상기 인 분말 대 접착제의 중량비는 약 1:1 내지 약 20:1 범위인 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  32. 제 31항에 있어서, 상기 코팅 단계 동안, 저장 용기 중의 상기 슬러리는 교반 상태하에서 유지되는 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  33. 제 31항에 있어서, 상기 인 분말 대 접착제의 중량비가 약 2.5:1 내지 약 10:1 범위인 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  34. 제 31항에 있어서, 상기 인 분말 대 접착제의 중량비가 약 3:1 내지 약 6:1 범위인 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  35. 제 31항에 있어서, 상기 인 분말은 약 200 nm 내지 약 280 nm 범위의 파장을 갖는 UVC 에 의해 여기될 수 있는 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  36. 제 31항에 있어서, 상기 인 분말은 약 250 nm 내지 약 260 nm 범위의 파장을 갖는 UVC 에 의해 여기될 수 있는 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  37. 제 31항에 있어서, 상기 인 분말은 약 253.7 nm 파장을 갖는 UVC 에 의해 여기될 수 있는 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  38. 제 31항에 있어서, 상기 인 분말은 UVC 에 의해 여기되어 가시광을 방출할 수 있는 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  39. 제 31항에 있어서, 상기 인 분말은 UVC 에 의해 여기되어 백색광을 방출할 수 있는 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  40. 제 31항에 있어서, 상기 인 분말은 2 이상의 입자 크기 분포를 포함하는 입자 크기 분포를 가지며, 제1 입자 크기 분포는 약 1 ㎛ 내지 약 10 ㎛ 범위일 수 있고 또 제2 입자 크기 분포는 약 1 nm 내지 약 1000 nm 범위인 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  41. 제 31항에 있어서, 상기 접착제는 고분자 구조를 가지며 또 그의 반복 단위의 적어도 하나는 약 113 kcal/몰 보다 큰 분자 결합 에너지를 갖는 화학 결합을 포함하는 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  42. 제 31항에 있어서, 상기 접착제는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리(비닐리덴 플루오라이드)(PVDF), 폴리(비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌)(PVDF-HFP), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE), 플루오르화된 에틸렌 프로필렌 공중합체(FEP), 퍼플루오로알콕시(PFA), 플루오로-고무, 플루오로-탄성중합체, 비정질 플루오로중합체, 실리콘 고무, 폴리실록산, 및 이들의 조합물로 구성된 군으로부터 선택되는 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  43. 제 31항에 있어서, 상기 접착제는 탄소-플루오르 결합을 함유하는 고분자인 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  44. 제 31항에 있어서, 유기 용매는 C3-C4 케톤, 1 또는 그 이상의 할로 기에 의해 치환된 C1-C4 선형 알칸, C5-C7 선형 알칸, C5-C6 시클로알칸, C1-C4 선형 알칸올, C2-C4 에테르, 에틸 아세테이트, 벤젠, 톨루엔, 아세토니트릴, 테트라히드로푸란, 석유 에테르, 플루오로-용매 및 이들의 조합물로 구성된 군으로부터 선택되는 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  45. 제 44항에 있어서, 상기 유기 용매는 C3-C4 케톤, 1 또는 그 이상의 할로 기에 의해 치환된 C1-C4 선형 알칸, C5-C7 선형 알칸, C5-C6 시클로알칸, 아세토니트릴, 및 이들의 조합물을 포함하는 군으로부터 선택되는 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  46. 제 44항에 있어서, 상기 유기 용매는 C1-C4 선형 알칸올, C2-C4 에테르, 에틸 아세테이트, 벤젠, 톨루엔, 테트라히드로푸란, 석유 에테르 및 이들의 조합물로 구성된 군으로부터 선택되는 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  47. 제 44항에 있어서, 상기 유기 용매는 톨루엔, 메틸 에틸 케톤, 에틸 아세테이트, 1,2-디클로로에탄 및 이들의 조합물로 구성된 군으로부터 선택되는 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  48. 제 31항에 있어서, 상기 슬러리는 안정화제, 흡수제, 차단제 및 이들의 조합물로 구성된 군으로부터 선택되는 성분을 전체 중량의 10 중량% 이하의 양으로 포함하는 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  49. 제 48항에 있어서, 상기 안정화제는 입체장애 아민인 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  50. 제 48항에 있어서, 상기 흡수제는 벤조페논, 벤조트리아졸 및 이들의 조합물 로 구성된 군으로부터 선택되는 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  51. 제 48항에 있어서, 상기 차단제가 금속 산화물인 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  52. 제 48항에 있어서, 상기 차단제가 이산화티탄, 산화아연, 알루미나 및 이들의 조합물로 구성된 군으로부터 선택되는 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  53. 제 51항에 있어서, 상기 금속 산화물이 나노미터 규모의 크기를 갖는 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  54. 제 32항에 있어서, 상기 교반 상태는 기계적 교반, 호모믹싱, 배합, 초음파 혼합, 3롤 밀, 볼 밀, 플라넷(planet) 혼합에 의해 달성될 수 있거나, 또는 슬러리를 펄스 가압하여 용기 중에 터뷸런스(turbulence)를 형성하게 하여 달성할 수 있는 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  55. 제 32항에 있어서, 상기 교반상태는 슬러리를 펄스 가압하여 용기 중에 터뷸런스(turbulence)를 형성하게 하여 달성할 수 있는 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  56. 제 31항에 있어서, 상기 코팅 단계는 딥 코팅법, 코마 코팅법, 분무 코팅법, 스핀 코팅법, 슬럿(slot) 코팅법, 커튼 코팅법, 그라비아 코팅법 및 롤-대-롤 코팅법으로 구성된 군으로부터 선택되는 방식으로 실시되는 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  57. 제 31항에 있어서, 상기 코팅 단계는 슬러리를 펄스 가압하여 교반하에 두고 상기 슬러리를 슬럿 코팅 또는 코마 코팅하는 것을 포함하는 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
  58. 제 31항에 있어서, 상기 건조 단계는 가열 또는 가스를 통과시키는 것에 의해 실시되는 파장 변환 구조를 제조하는 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101326905B1 (ko) * 2011-12-01 2013-11-11 엘지이노텍 주식회사 광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치
WO2014148792A1 (ko) * 2013-03-18 2014-09-25 고려대학교 산학협력단 무기 코팅층 및 고분자 코팅층을 포함하는 색변환 필름 및 이의 제조방법

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090194774A1 (en) * 2008-02-04 2009-08-06 Kismart Corporation Light source module with wavelength converting structure and the method of forming the same
US8471283B2 (en) * 2008-02-25 2013-06-25 Kabushiki Kaisha Toshiba White LED lamp, backlight, light emitting device, display device and illumination device
WO2009109895A1 (en) * 2008-03-07 2009-09-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Lighting system with removable light extracting member
US8081289B2 (en) * 2008-08-06 2011-12-20 Universal Optoelectronics Co., Ltd. Enhanced wavelength-converting structure
US8723204B2 (en) 2008-09-16 2014-05-13 Koninklijke Philips N.V. Polymeric wavelength converting elements
JPWO2011016282A1 (ja) * 2009-08-05 2013-01-10 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 発光装置及び発光装置の製造方法
CN102823002A (zh) 2010-03-30 2012-12-12 三菱化学株式会社 发光装置
TWI476959B (zh) 2010-04-11 2015-03-11 Achrolux Inc 轉移均勻螢光層至一物件上之方法及所製得之發光結構
TWI425259B (zh) * 2010-04-23 2014-02-01 Benq Materials Corp 具光擴散功能偏光板結構以及使用此偏光板結構之液晶模組
TWI442604B (zh) * 2010-06-17 2014-06-21 Achrolux Inc 發光結構及其製法
US8297767B2 (en) 2010-09-07 2012-10-30 Xicato, Inc. LED-based illumination modules with PTFE color converting surfaces
US8493569B2 (en) * 2010-12-27 2013-07-23 Mitutoyo Corporation Optical encoder readhead configuration with phosphor layer
US8425065B2 (en) * 2010-12-30 2013-04-23 Xicato, Inc. LED-based illumination modules with thin color converting layers
KR101210163B1 (ko) 2011-04-05 2012-12-07 엘지이노텍 주식회사 광학 시트 및 이를 포함하는 표시장치
JP5373859B2 (ja) * 2011-07-05 2013-12-18 デクセリアルズ株式会社 照明装置
WO2013046130A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Display backlight system
JP6134176B2 (ja) * 2013-03-22 2017-05-24 スタンレー電気株式会社 発光装置、および、その製造方法
JP2015038960A (ja) * 2013-05-16 2015-02-26 株式会社日本セラテック 発光装置
US20160190406A1 (en) 2014-12-24 2016-06-30 Epistar Corporation Light-emitting device and manufacturing method thereof
JP6829969B2 (ja) * 2015-09-28 2021-02-17 日東電工株式会社 光学部材、ならびに、該光学部材を用いた偏光板のセットおよび液晶表示装置
JP6288061B2 (ja) * 2015-12-10 2018-03-07 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
WO2018183341A1 (en) 2017-03-27 2018-10-04 Firouzeh Sabri Light weight flexible temperature sensor kit
CN109696792B (zh) * 2017-10-24 2022-03-29 中强光电股份有限公司 投影机及波长转换装置
JP6508368B2 (ja) * 2018-02-07 2019-05-08 日亜化学工業株式会社 発光装置
CN110456555B (zh) * 2019-08-27 2022-03-15 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 彩色滤光片及其制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL116092A (en) * 1994-11-30 2000-06-29 Honeywell Inc Ultraviolet transparent binder for phosphor fluorescent light box
JP2000212554A (ja) * 1998-11-20 2000-08-02 Idemitsu Kosan Co Ltd 蛍光変換媒体及びそれを用いた表示装置
DE19946125C1 (de) * 1999-09-20 2001-01-04 Plasma Photonics Gmbh Leuchtstofffolie, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie Bestrahlungsanordnung mit der Leuchtstofffolie
US6402987B1 (en) 1999-12-01 2002-06-11 General Electric Company YMO4:Eu,L phoshpor with improved lumen maintenance
EP2075288B1 (en) * 2005-06-14 2014-09-03 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Resin composition and sheet containing phosphor, and light emitting element using such composition and sheet

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101326905B1 (ko) * 2011-12-01 2013-11-11 엘지이노텍 주식회사 광학 부재 및 이를 포함하는 표시장치
WO2014148792A1 (ko) * 2013-03-18 2014-09-25 고려대학교 산학협력단 무기 코팅층 및 고분자 코팅층을 포함하는 색변환 필름 및 이의 제조방법
KR101459718B1 (ko) * 2013-03-18 2014-11-12 고려대학교 산학협력단 무기 코팅층 및 고분자 코팅층을 포함하는 색변환 필름 및 이의 제조방법

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