KR20160108212A - 편광판 일체형 색변환 필름 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

편광판 일체형 색변환 필름 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20160108212A
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박세정
박태성
김지호
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서주연
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 출원은 색변환 필름, 상기 색변환 필름의 일면에 구비된 집광 필름, 상기 집광 필름의 일면에 구비된 휘도 향상 필름 및 상기 휘도 향상 필름의 일면에 구비된 편광판을 포함하고, 상기 색변환 필름과 상기 집광 필름; 상기 집광 필름과 상기 휘도 향상 필름; 및 상기 휘도 향상 필름과 상기 편광판은 서로 접하는 면의 가장자리부 중 적어도 일부 또는 측면에 구비된 접착제층 또는 접착 테이프에 의하여 서로 접합되어 있는 것인 편광판 일체형 색변환 필름 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.

Description

편광판 일체형 색변환 필름 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{COLOR CONVERSION FILM INTEGRATED WIH POLARIZING PLATE AND DISPLAY APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 출원은 편광판 일체형 색변환 필름 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
TV의 대면적화와 함께 고화질화, 슬림화, 고기능화가 이루어지고 있다. 고성능, 고화질의 OLED TV는 여전히 가격 경쟁력이 문제점이며, 이에 따라 아직 본격적인 시장은 열리지 않고 있다. 따라서, LCD로 OLED의 장점을 유사하게 확보하려는 노력이 계속 되고 있다.
하나의 노력으로서, 백라이트 유닛의 도광판 위에 색변환 필름, 광확산필름, 집광필름, 휘도향상필름, 편광판 등을 적층하여 사용하고 있다. 특히, 편광판은 TFT용 기판, 예컨대 유리에 적층하여 주로 사용되고 있다.
그러나, 여러 개의 필름을 적층하는 경우, 공정 비용이 증가하고, 작업 분량율이 높아져 생산성이 저하되는 문제가 있다.
한국 출원 공개 제2000-0011622호
본 출원은 편광판 일체형 색변환 필름 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
본 출원의 일 실시상태는 색변환 필름, 상기 색변환 필름의 일면에 구비된 집광 필름, 상기 집광 필름의 일면에 구비된 휘도 향상 필름 및 상기 휘도 향상 필름의 일면에 구비된 편광판을 포함하고, 상기 색변환 필름과 상기 집광 필름; 상기 집광 필름과 상기 휘도 향상 필름; 및 상기 휘도 향상 필름과 상기 편광판은 서로 접하는 면의 가장자리부 중 적어도 일부 또는 측면에 구비된 접착제층 또는 접착 테이프에 의하여 서로 접합되어 있는 것인 편광판 일체형 색변환 필름을 제공한다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 편광판 일체형 색변환 필름에 있어서, 상기 색변환 필름과 상기 집광 필름; 상기 집광 필름과 상기 휘도 향상 필름; 및 상기 휘도 향상 필름과 상기 편광판은 서로 접하는 면의 가장자리부 중 적어도 일부에 구비된 접착제층 또는 접착 테이프에 의하여 서로 접합되어 있다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 편광판 일체형 색변환 필름에 있어서, 상기 색변환 필름과 상기 집광 필름; 상기 집광 필름과 상기 휘도 향상 필름; 및 상기 휘도 향상 필름과 상기 편광판은 측면에 구비된 접착제층 또는 접착 테이프에 의하여 서로 접합되어 있다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 편광판 일체형 색변환 필름에 있어서, 상기 색변환 필름과 상기 집광 필름; 상기 집광 필름과 상기 휘도 향상 필름; 및 상기 휘도 향상 필름과 상기 편광판은 서로 접하는 면의 가장자리부 중 적어도 일부와 측면에 구비된 접착제층 또는 접착 테이프에 의하여 서로 접합되어 있다.
본 출원의 또 하나의 실시상태는
색변환 필름 또는 집광 필름의 가장자리부 중 적어도 일부에 접착제층을 형성하거나 접착테이프를 부착한 후 색변환 필름과 집광 필름을 접합하는 단계;
집광 필름 또는 휘도 향상 필름의 가장자리부 중 적어도 일부에 접착제층을 형성하거나 접착테이프를 부착한 후 집광 필름과 휘도 향상 필름을 접합하는 단계;
휘도 향상 필름 또는 편광판의 가장자리부 중 적어도 일부에 접착제층을 형성하거나 접착테이프를 부착한 후 휘도 향상 필름과 편광판을 접합하는 단계를 포함하는 편광판 일체형 색변환 필름의 제조방법을 제공한다.
본 출원의 또 하나의 실시상태는 색변환 필름, 집광 필름, 휘도 향상 필름 및 편광판을 순서대로 적층하고, 적어도 하나의 측단부를 접착제에 침지한 후, 접착제를 경화하는 단계를 포함하는 편광판 일체형 색변환 필름의 제조방법을 제공한다.
본 출원의 또 하나의 실시상태는 색변환 필름, 집광 필름, 휘도 향상 필름 및 편광판을 순서대로 적층하고, 적어도 하나의 측단부에 접착 테이프를 부착하는 단계를 포함하는 편광판 일체형 색변환 필름의 제조방법을 제공한다.
본 출원의 또 하나의 실시상태는 전술한 실시상태들에 따른 편광판 일체형 색변환 필름을 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.
본 출원의 또 하나의 실시상태는 전술한 실시상태에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 출원에 기재된 실시상태들에 따르면, 색변환 필름, 집광 필름, 휘도 향상 필름 및 편광판을 일체화시킴으로써, 편광판 일체화된 색변환 필름을 광원, 도광판 및 반사시트와 조립한 단순한 구조를 갖는 백라이트 유닛을 제조할 수 있다. 또한, 편광판 일체화된 색변환 필름을 TFT용 기판에 라미네이션하여 사용할 수 있다. 따라서, 디스플레이 장치 제조 공정을 단순화할 수 있다.
도 1 내지 3은 각각 본 출원의 실시상태들에 따른 편광판 일체형 색변환 필름의 구조를 예시한 것이다.
도 4는 본 출원의 일 실시상태에 따른 백라이트 유닛을 예시한 것이다.
도 5는 본 출원의 일 실시상태에 따른 디스플레이 모듈에 적층된 편광판 일체형 색변환 필름의 구조를 예시한 것이다.
도 6은 본 출원의 일 실시상태에 따른 디스플레이 장치를 예시한 것이다.
도 7 내지 10은 각각 본 출원의 실시상태들에 따른 백라이트 유닛에 포함되는 색변환 필름의 구성을 예시한 것이다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 편광판 일체형 색변환 필름은 색변환 필름, 상기 색변환 필름의 일면에 구비된 집광 필름, 상기 집광 필름의 일면에 구비된 휘도 향상 필름 및 상기 휘도 향상 필름의 일면에 구비된 편광판을 포함하고, 상기 색변환 필름과 상기 집광 필름; 상기 집광 필름과 상기 휘도 향상 필름; 및 상기 휘도 향상 필름과 상기 편광판은 서로 접하는 면의 가장자리부 중 적어도 일부 또는 측면에 구비된 접착제층 또는 접착 테이프에 의하여 서로 접합되어 있다.
일 예에 따른 편광판 일체형 색변환 필름의 구조를 도 1에 예시하였다. 도 1에 따르면, 상기 색변환 필름과 상기 집광 필름; 상기 집광 필름과 상기 휘도 향상 필름; 및 상기 휘도 향상 필름과 상기 편광판은 서로 접하는 면의 가장자리부 중 적어도 일부에 구비된 접착제층 또는 접착 테이프에 의하여 서로 접합되어 있다.
접착제층 또는 접착 테이프로는 공지된 것들이 사용될 수 있으며, 아크릴계 접착제층 또는 접착필름이나, 에폭시계 접착제층 또는 접착필름이 사용될 수 있으나, 재료에 한정되는 것은 아니다.
도 1과 같은 편광판 일체형 색변환 필름은 색변환 필름 또는 집광 필름의 가장자리부 중 적어도 일부에 접착제층을 형성하거나 접착테이프를 부착한 후 색변환 필름과 집광 필름을 접합하는 단계; 집광 필름 또는 휘도 향상 필름의 가장자리부 중 적어도 일부에 접착제층을 형성하거나 접착테이프를 부착한 후 집광 필름과 휘도 향상 필름을 접합하는 단계; 및 휘도 향상 필름 또는 편광판의 가장자리부 중 적어도 일부에 접착제층을 형성하거나 접착테이프를 부착한 후 휘도 향상 필름과 편광판을 접합하는 단계를 포함하는 제조방법에 의하여 제조될 수 있다.
단, 도 1에서는 휘도 향상 필름 또는 편광판의 전면에 형성한 접착제층을 통하여 휘도 향상 필름과 편광판을 접착한 구조를 도시하였으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, APF 같은 얇은 휘도 향상 필름은 편광판 전면에 형성된 접착제층을 통하여 접착될 수 있다. 다른 예로서, DBEF 와 같이 상대적으로 두꺼운 휘도 향상 필름은 편광판과 스택한 후, 가장자리 중 적어도 일부만 접착제층 또는 접착 테이프에 의하여 사이드 실(side sealing)될 수 있다.
상기 필름들 사이, 또는 필름과 편광판 사이에, 가장자리부의 적어도 일부만 접착제층 또는 접착 테이프가 존재하는 경우, 그 폭은 10 mm 이하, 예컨대 1 내지 5mm일 수 있다. 상기 폭이 너무 얇은 경우 공정 중에 접착이 떨어질 가능성이 있다. 또한, 상기 폭이 너무 넓은 경우 가장자리의 엣지(edge) 부분 손실이 많아질 수 있다. 또 하나의 예에 따른 편광판 일체형 색변환 필름의 구조를 도 2에 예시하였다. 도 2에 따르면, 상기 편광판 일체형 색변환 필름에 있어서, 상기 색변환 필름과 상기 집광 필름; 상기 집광 필름과 상기 휘도 향상 필름; 및 상기 휘도 향상 필름과 상기 편광판은 측면에 구비된 접착제층에 의하여 서로 접합되어 있다. 상기 접착제층으로는 아크릴계 또는 에폭시계가 사용될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
도 2와 같은 편광판 일체형 색변환 필름은 색변환 필름, 집광 필름, 휘도 향상 필름 및 편광판을 순서대로 적층하고, 적어도 하나의 측단부를 접착제에 침지한 후, 접착제를 경화하는 단계를 포함하는 제조방법에 의하여 제조될 수 있다. 상기 경화 방식은 접착제의 성분들에 따라 결정될 수 있다. 예컨대, 편광판 일체형 색변환 필름은 색변환 필름, 집광 필름, 휘도 향상 필름 및 편광판의 적층체의 적어도 하나의 측단부를 UV 경화액에 침지한 후 UV 경화하거나, 아크릴계 또는 에폭시계 접착제에 침지한 후 경화할 수 있다. 접착제층에 관한 설명을 제외하고는 도 1에 관한 설명이 적용될 수 있다.
또 하나의 예에 따른 편광판 일체형 색변환 필름의 구조를 도 3에 예시하였다. 도 3에 따르면, 상기 편광판 일체형 색변환 필름에 있어서, 상기 색변환 필름과 상기 집광 필름; 상기 집광 필름과 상기 휘도 향상 필름; 및 상기 휘도 향상 필름과 상기 편광판은 서로 접하는 면의 가장자리부 중 적어도 일부와 측면에 구비된 접착제층 또는 접착 테이프에 의하여 서로 접합되어 있다.
도 3과 같은 편광판 일체형 색변환 필름은 색변환 필름, 집광 필름, 휘도 향상 필름 및 편광판을 순서대로 적층하고, 적어도 하나의 측단부에 접착 테이프를 부착하는 단계를 포함하는 제조방법에 의하여 제조될 수 있다. 상기 접착 테이프로는 아크릴계 또는 에폭시계가 사용될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 접착 테이프에 관한 설명을 제외하고는 도 1에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 출원의 또 하나의 실시상태는 전술한 실시상태들에 따른 편광판 일체형 색변환 필름을 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다. 도 4에 일 예에 따른 백라이트 유닛의 구조를 예시하였다. 상기 백라이트 유닛은 도광판, 상기 도광판의 일측 또는 2측 이상에 구비된 광원, 상기 도광판의 일면에 구비된 반사판 및 상기 도광판의 반사판에 구비된 면의 반대면에 구비된 편광판 일체형 색변환 필름을 포함한다. 상기 광원은 도광판의 일측에 구비될 수 있고, 2측, 3측 또는 4측 이상에 구비될 수도 있다.
상기 도광판의 적어도 일면에는 산란 패턴이 구비될 수 있다. 상기 도광판의 전면 및 후면 중 적어도 하나의 면 상에 산란 패턴이 구비된다. 산란 패턴은 도광판의 색변환 필름에 대향하는 면 상에 형성될 수도 있고, 도광판의 색변환 필름에 대향하는 면의 반대면 상에 형성될 수도 있으며, 필요에 따라 도광판의 양면에 산란 패턴이 구비될 수도 있다. 산란 패턴으로는 빛을 방출할 수 있는 구조 또는 재료라면 특별히 한정되지 않는다. 산란 패턴의 형태는 규칙 또는 불규칙일 수 있으며, 필요에 따라 패턴의 크기가 광원으로부터 멀어질 수도록 커지거나 작아질 수도 있다. 상기 산란 패턴의 형태, 재료 및 제조방법은 당기술분야에 알려져 있는 것들이 적용될 수 있다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 전술한 실시상태들에 따른 편광판 일체형 색변환 필름은 디스플레이 모듈의 TFT용 기판에 라미네이션될 수 있다. 도 5에 디스플레이 모듈의 일면에 편광판 일체형 색변환 필름이 적층된 구조를 예시하였다. 도 5에 도시되어 있지는 않지만, 편광판 일체형 색변환 필름이 접하는 디스플레이 모듈의 면은 TFT 기판일 수 있다.
본 출원의 또 하나의 실시상태는 전술한 실시상태에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다. 도 6에 일 예에 따른 디스플레이 장치의 구조를 예시하였다.
본 명세서에 있어서, 색변환 필름은 수지 매트릭스 및 상기 수지 매트릭스 내에 분산된 유기 형광체를 포함한다.
상기 유기 형광체로는 450 nm에서 발광 피크를 가지고 반치폭이 40 nm 이하이며 발광 강도 분포가 모노모달(monomodal)한 청색광 조사시 510~680 nm 범위 내에서 최대 발광 피크를 갖는 유기 형광체를 사용할 수 있다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 색변환 필름은 450 nm에서 발광 피크를 가지고 반치폭이 40 nm 이하이며 발광 강도 분포가 모노모달(monomodal)한 청색광 조사시 발광 피크의 반치폭이 60 nm 이하이고, 양자 효율이 80% 이상이며, 최대 흡수 파장에서의 흡광계수가 30,000 M-1cm-1 이상이다.
상기 발광 피크의 반치폭, 양자 효율, 최대 흡수 파장에서의 흡광계수는 유기 형광체를 용해시킨 수지 용액을 PET와 같은 투명 기재 상에 코팅하고 건조 또는 경화한 필름 상에 프리즘 시트 또는 DBEF 필름을 적층한 상태에서 측정될 수 있다. 여기서, 프리즘 시트 또는 DBEF 필름은 편의상 적층한 것으로서, 상기 발광 피크의 반치폭, 양자 효율, 최대 흡수 파장에서의 흡광계수의 값에 영향을 미치지 않는다.
본 명세서에 있어서, 발광 피크의 반치폭은 상기 색변환 필름에 450 nm에서 발광 피크를 가지고 반치폭이 40 nm 이하이며 발광 강도 분포가 모노모달(monomodal)한 청색광 조사시 상기 색변환 필름으로부터 발광한 빛의 최대 발광 피크에서 최대 높이의 절반일 때의 발광 피크의 폭을 의미한다. 본 명세서에서의 발광 피크의 반치폭은 필름 상태에서 측정된다. 상기 발광 피크의 반치폭은 상기 색변환 필름 내에 포함되는 유기 형광체, 수지 매트릭스 또는 그외 첨가제와 같은 성분들의 종류나 조성에 의하여 결정될 수 있다. 상기 색변환 필름의 발광 피크의 반치폭은 작을수록 좋다.
본 명세서에 있어서, 양자 효율은 당기술분야에 알려져 있는 방법을 이용하여 측정될 수 있다. 예컨대 양자 효율(Qy)은, 색변환 필름에 광을 조사하였을 때, [발광된 광자 수]/[흡수된 광자 수]로 정의되며, 여기서 "흡수된 광자 수"는 청색 LED 백라이트(최대발광파장 450nm)에서 분광방사휘도계(TOPCON 사)로 정면 방향에서 측정되는 초기 광자 량(초기 청색 광자 량)을 기준으로 색변환 필름을 통해 흡수되고 남은 광자 량을 뺀 값(흡수 후 청색 광자 량)이고, "발광된 광자 수"는 색변환 필름이 백라이트에서 전달된 청색 광자를 받아서 여기된(excited) 후 녹색 또는 적색 발광 형태로 광자가 소모되는 양이다.
본 명세서에 있어서, 최대 흡수 파장에서의 흡광계수는 당기술분야에 알려져 있는 방법을 이용하여 측정 및 계산할 수 있다. 예컨대 흡광 계수의 측정은 농도를 알고 있는 형광 염료 용액을 UV 스펙트로포토미터(UV spectrophotometer) 장비를 이용하여 특정 파장(일반적으로 최대 흡수파장)에서 흡수되는 흡수(Absorbance) 양을 측정한 후, 이를 Beer's Law(A=εbc)를 적용해서 ε값을 평가함으로써 계산할 수 있다.
상기 유기 형광체는 청색 또는 녹색 광을 흡수하여 적색 광을 방출하는 유기 형광체, 청색 광을 흡수하여 녹색 광을 방출하는 유기 형광체, 또는 이들의 혼합을 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 청색 광, 녹색 광 및 적색 광은 당기술분야에 알려져 있는 정의가 사용될 수 있으며, 예컨대 청색 광은 400 nm 내지 500 nm 의 파장에서 선택되는 파장을 갖는 광이고, 녹색 광은 500 nm 내지 560 nm 의 파장에서 선택되는 파장을 갖는 광이며, 적색 광은 600 nm 내지 780 nm 의 파장에서 선택되는 파장을 갖는 광이다. 본 명세서에 있어서, 녹색 형광체는 청색 광의 적어도 일부를 흡수하여 녹색 광을 방출하고, 적색 형광체는 청색 광 또는 녹색 광의 적어도 일부를 흡수하여 적색 광을 방출한다. 예컨대, 적색 형광체는 청색 광 뿐만 아니라 500~600nm 사이의 파장의 광을 흡수할 수도 있다.
상기와 같은 색변환 필름은 수지 매트릭스 및 유기 형광체를 포함하는 색변환층 및 상기 색변환층의 적어도 일면에 구비된 기재 또는 배리어 필름을 포함할 수 있다. 도 7에는 기재 및 기재 상에 구비된 색변환층을 포함하는 색변환 필름이 예시된다. 도 8에는 배리어 필름 및 배리어 필름 상에 구비된 색변환층을 포함하는 색변환 필름이 예시된다. 도 9에는 기재, 기재 상에 구비된 색변환층, 및 색변환층 상에 구비된 배리어 필름을 포함하는 색변환 필름이 예시된다. 도 10에는 배리어 필름, 배리어 필름 상에 구비된 색변환층, 및 색변환층 상에 구비된 배리어 필름을 포함하는 색변환 필름이 예시된다. 상기 기재는 상기 색변환 필름의 제조시 지지체로서의 기능을 할 수 있다. 기재의 종류로는 특별히 한정되지 않으며, 투명하고, 상기 지지체로서의 기능을 할 수 있는 것이라면 그 재질이나 두께에 한정되지 않는다. 여기서 투명이란, 가시광선 투과율이 70% 이상인 것을 의미한다. 예컨대 상기 기재로는 PET 필름이 사용될 수 있다. 상기 배리어 필름으로는 당기술분야에 알려져 있는 것들이 사용될 수 있으며, 예컨대 WVTR 이 10-1 ~ 10-3 g/m2/day 정도인 필름이 사용될 수 있다.
상기 유기 형광체의 함량은 색변환 필름 전체 또는 색변환층 전체 100%를 기준으로 0.005 내지 2 중량%일 수 있다.
상기 수지 매트릭스의 재료는 열가소성 고분자 또는 열경화성 고분자인 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 수지 매트릭스의 재료로는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)와 같은 폴리(메트)아크릴계, 폴리카보네이트계(PC), 폴리스티렌계(PS), 폴리아릴렌계(PAR), 폴리우레탄계(TPU), 스티렌-아크릴로니트릴계(SAN), 폴리비닐리덴플루오라이드계(PVDF), 개질된 폴리비닐리덴플루오라이드계(modified-PVDF) 등이 사용될 수 있다.
전술한 실시상태에 따른 색변환 필름 또는 색변환층은 두께가 2 내지 200 마이크로미터일 수 있다. 특히, 상기 색변환 필름 또는 색변환층은 두께가 2 내지 20 마이크로미터 얇은 두께에서도 높은 휘도를 나타낼 수 있다. 이는 단위 부피 상에 포함되는 유기 형광체 분자의 함량이 양자점에 비하여 높기 때문이다. 예컨대, 유기 형광체의 함량이 0.5wt% 가 적용된 5 마이크로미터 두께의 색변환 필름은 청색 백라이트 유닛(blue BLU) 600 nit 의 휘도를 기준으로 4000 nit 이상의 높은 휘도를 보일 수 있다.
전술한 색변환 필름은 전술한 유기 형광체가 용해된 수지 용액을 기재 위에 코팅하고 건조하거나, 전술한 유기 형광체를 수지와 함께 압출하여 필름화함으로써 제조될 수 있다.
상기 수지 용액 중에는 전술한 유기 형광체가 용해되어 있기 때문에 유기 형광체가 용액 중에 균질하게 분포하게 된다. 이는 별도의 분산공정을 필요로 하는 양자점 필름의 제조공정과는 상이하다.
상기 수지 용액에는 필요에 따라 첨가제가 첨가될 수 있으며, 예컨대 실리카, 티타니아, 지르코니아, 알루미나 분말과 같은 광확산제가 첨가될 수 있다.
상기 유기 형광체가 용해된 수지 용액은 용액 중에 전술한 유기 형광체와 수지가 녹아있는 상태라면 그 제조방법은 특별히 한정되지 않는다.
일 예에 따르면, 상기 유기 형광체가 용해된 수지 용액은 유기 형광체를 용매에 녹여 제1 용액을 준비하고, 수지를 용매에 녹여 제2 용액을 준비하고, 상기 제1 용액과 제2 용액을 혼합하는 방법에 의하여 제조될 수 있다. 상기 제1 용액과 제2 용액을 혼합할 때, 균질하게 섞는 것이 바람직하다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 용매에 유기 형광체와 수지를 동시에 첨가하여 녹이는 방법, 용매에 유기 형광체를 녹이고 이어서 수지를 첨가하여 녹이는 방법, 용매에 수지를 녹이고 이어서 유기 형광체를 첨가하여 녹이는 방법 등이 사용될 수 있다.
상기 용액 중에 포함되는 유기 형광체는 전술한 바와 같다.
상기 용액 중에 포함되어 있는 수지로는 전술한 수지 매트릭스 재료, 이 수지 매트릭스 수지로 경화가능한 모노머, 또는 이들의 혼합이 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 수지 매트릭스 수지로 경화가능한 모노머로는 (메트)아크릴계 모노머가 있으며, 이는 UV 경화에 의하여 수지 매트릭스 재료로 형성될 수 있다. 이와 같이 경화가능한 모노머를 사용하는 경우, 필요에 따라 경화에 필요한 개시제가 더 첨가될 수 있다.
상기 용매로는 특별히 한정되지 않으며, 상기 코팅 공정에 악영향을 미치지 않으면서 추후 건조에 의하여 제거될 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 상기 용매의 비제한적인 예로는 톨루엔, 자일렌, 아세톤, 클로로포름, 각종 알코올계 용매, MEK(메틸에틸케톤), MIBK(메틸이소부틸케톤), EA(에틸에세테이트), 부틸아세테이트, 사이클로헥사논 (cyclohexanone), PGMEA(프로필렌글리콜 메틸에틸아세테이트), 다이옥산(dioxane), DMF(디메틸포름아미드), DMAc(디메틸아세트아미드), DMSO(디메틸술폭사이드), NMP(N-메틸-피롤리돈) 등이 사용될 수 있으며, 1 종 또는 2 종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다. 상기 제1 용액과 제2 용액을 사용하는 경우, 이들 각각의 용액에 포함되는 용매는 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다. 상기 제1 용액과 상기 제2 용액에 서로 상이한 종류의 용매가 사용되는 경우에도, 이들 용매는 서로 혼합될 수 있도록 상용성을 갖는 것이 바람직하다.
상기 유기 형광체가 용해된 수지 용액을 기재 상에 코팅하는 공정은 롤투롤 공정을 이용할 수 있다. 예컨대, 기재가 권취된 롤로부터 기재를 푼 후, 상기 기재의 일면에 상기 유기 형광체가 용해된 수지 용액을 코팅하고, 건조한 후, 이를 다시 롤에 권취하는 공정으로 수행될 수 있다. 롤투롤 공정을 이용하는 경우, 상기 수지 용액의 점도를 상기 공정이 가능한 범위로 결정하는 것이 바람직하며, 예컨대 200 내지 2,000 cps 범위 내에서 결정할 수 있다.
상기 코팅 방법으로는 공지된 다양한 방식을 이용할 수 있으며, 예컨대 다이(die) 코터가 사용될 수도 있고, 콤마(comma) 코터, 역콤마(reverse comma) 코터 등 다양한 바 코팅 방식이 사용될 수도 있다.
상기 코팅 이후에 건조 공정을 수행한다. 건조 공정은 용매를 제거하기에 필요한 조건으로 수행할 수 있다. 예컨대, 기재가 코팅 공정시 진행하는 방향으로, 코터에 인접하여 위치한 오븐에서 용매가 충분히 날아갈 조건으로 건조하여, 기재 위에 원하는 두께 및 농도의 유기 형광체를 포함하는 색변환 필름을 얻을 수 있다.
상기 용액 중에 포함되는 수지로서 상기 수지 매트릭스 수지로 경화가능한 모노머를 사용하는 경우, 상기 건조 전에 또는 건조와 동시에 경화, 예컨대 UV 경화를 수행할 수 있다.
유기 형광체를 수지와 함께 압출하여 필름화하는 경우에는 당기술분야에 알려져 있는 압출 방법을 이용할 수 있다. 예컨대, 유기 형광체를 폴리카보네이트계(PC), 폴리(메트)아크릴계, 스티렌-아크릴로니트릴계(SAN)와 같은 수지를 함께 압출함으로써 색변환 필름을 제조할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 집광 필름으로는 프리즘 시트가 사용될 수 있다. 집광 필름에는 1장의 프리즘 필름 또는 2장의 프리즘 시트가 포함될 수 있으며, 이들은 프리즘의 배열이 서로 수직 방향으로 적층될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 휘도 향상 필름으로는 DBEF(double brightness enhanced film) 또는 APF(advanced polarizer film) 등이 사용될 수 있다. APF 필름은 반사형 편광 필름으로도 언급될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 핀광판은 편광자 만으로 이루어질 수도 있고, 편광자 및 편광자의 적어도 일면에 구비된 보호필름 또는 접착제층을 포함할 수 있다. 상기 접착제층은 TFT용 기판에 라미네이션하는데 이용될 수 있다. 편광자로는 당기술분야에 알려져 있는 것들이 사용될 수 있으며, 예컨대 PVA계 편광자가 사용될 수 있다.
실시예
열가소성 수지 SAN(스티렌-아크릴로니트릴계)를 용매 DMF에 녹여 제2 용액을 제조하였다.
상기 SAN 100 중량부를 기준으로 하기 녹색 유기 형광체 및 적색 유기 형광체의 양이 각각 0.5 중량부가 되도록 상기 제1 용액과 제2 용액을 제조하고, 여기에 TiO2를 첨가하고 균질하게 혼합하였다. 혼합된 용액의 고형분 함량은 20 중량%이었고, 점도가 200 cps이었다.
녹색 유기 형광체 적색 유기 형광체
Figure pat00001
Figure pat00002
상기 용액을 PET 기재에 코팅한 후 건조하여 백색 색변환 필름을 제조하였다. 색변환 필름과 2매의 프리즘시트(집광필름), 휘도향상필름, 편광판을 차례대로 적층하고 가장자리를 투명 접착필름으로 실링(sealing) 복합필름을 도 3과 같이 제조하였다. 제조된 복합필름을 LCM 패널의 하부 유리 에 라미네이션(lamination)하여 중심부의 백색(white) 광의 휘도를 확인하였다. 이때의 휘도는 400nit이었고 위치별 휘도 편차는 없었다.
비교예
필름을 적층만 하고, 가장자리를 실링하여 1매의 복합시트로 제조하지 않은 것을 제외하고는, 실시예와 같은 방법으로 휘도를 확인하였다. 이때의 휘도는 400nit 이었고 위치별 휘도 편차는 없었다.
즉 여러 광학 필름을 1매의 복합시트로 제조하여 편광판에 적용함으로써 디스플레이 업체에서 LCM 제조 공정 및 조립 시간을 단축시킬 수 있으면서도 광특성의 손실을 없앨 수 있다.

Claims (12)

  1. 색변환 필름, 상기 색변환 필름의 일면에 구비된 집광 필름, 상기 집광 필름의 일면에 구비된 휘도 향상 필름 및 상기 휘도 향상 필름의 일면에 구비된 편광판을 포함하고, 상기 색변환 필름과 상기 집광 필름; 상기 집광 필름과 상기 휘도 향상 필름; 및 상기 휘도 향상 필름과 상기 편광판은 서로 접하는 면의 가장자리부 중 적어도 일부 또는 측면에 구비된 접착제층 또는 접착 테이프에 의하여 서로 접합되어 있는 것인 편광판 일체형 색변환 필름.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 색변환 필름과 상기 집광 필름; 상기 집광 필름과 상기 휘도 향상 필름; 및 상기 휘도 향상 필름과 상기 편광판은 서로 접하는 면의 가장자리부 중 적어도 일부에 구비된 접착제층 또는 접착 테이프에 의하여 서로 접합되어 있는 것인 편광판 일체형 색변환 필름.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 색변환 필름과 상기 집광 필름; 상기 집광 필름과 상기 휘도 향상 필름; 및 상기 휘도 향상 필름과 상기 편광판은 측면에 구비된 접착제층 또는 접착 테이프에 의하여 서로 접합되어 있는 것인 편광판 일체형 색변환 필름.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 색변환 필름과 상기 집광 필름; 상기 집광 필름과 상기 휘도 향상 필름; 및 상기 휘도 향상 필름과 상기 편광판은 서로 접하는 면의 가장자리부 중 적어도 일부와 측면에 구비된 접착제층 또는 접착 테이프에 의하여 서로 접합되어 있는 것인 편광판 일체형 색변환 필름.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 집광 필름은 프리즘의 배열이 서로 수직으로 적층된 2장의 프리즘 시트를 포함하는 것인 편광판 일체형 색변환 필름.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 휘도 향상 필름은 DBEF(double brightness enhanced film) 또는 APF(advanced polarizer film)인 것인 편광판 일체형 색변환 필름.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 편광판은 편광자 및 상기 편광자의 적어도 일면에 구비된 보호필름을 포함하는 것인 편광판 일체형 색변환 필름.
  8. 색변환 필름 또는 집광 필름의 가장자리부 중 적어도 일부에 접착제층을 형성하거나 접착테이프를 부착한 후 색변환 필름과 집광 필름을 접합하는 단계;
    집광 필름 또는 휘도 향상 필름의 가장자리부 중 적어도 일부에 접착제층을 형성하거나 접착테이프를 부착한 후 집광 필름과 휘도 향상 필름을 접합하는 단계; 및
    휘도 향상 필름 또는 편광판의 가장자리부 중 적어도 일부에 접착제층을 형성하거나 접착테이프를 부착한 후 휘도 향상 필름과 편광판을 접합하는 단계를 포함하는 편광판 일체형 색변환 필름의 제조방법.
  9. 색변환 필름, 집광 필름, 휘도 향상 필름 및 편광판을 순서대로 적층하고, 적어도 하나의 측단부를 접착제에 침지한 후, 접착제를 경화하는 단계를 포함하는 편광판 일체형 색변환 필름의 제조방법.
  10. 색변환 필름, 집광 필름, 휘도 향상 필름 및 편광판을 순서대로 적층하고, 적어도 하나의 측단부에 접착 테이프를 부착하는 단계를 포함하는 편광판 일체형 색변환 필름의 제조방법.
  11. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 따른 편광판 일체형 색변환 필름을 포함하는 백라이트 유닛.
  12. 청구항 11에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치.
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