KR20160136696A - 광학 필름, 이의 제조 방법 및 상기 광학 필름을 포함하는 백라이트 유닛 및 소자 - Google Patents

광학 필름, 이의 제조 방법 및 상기 광학 필름을 포함하는 백라이트 유닛 및 소자 Download PDF

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KR20160136696A KR1020150070579A KR20150070579A KR20160136696A KR 20160136696 A KR20160136696 A KR 20160136696A KR 1020150070579 A KR1020150070579 A KR 1020150070579A KR 20150070579 A KR20150070579 A KR 20150070579A KR 20160136696 A KR20160136696 A KR 20160136696A
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Abstract

제1 고분자와 여기에 분산되어 있는 복수의 양자점을 포함하는 코어층; 및 상기 코어층 위에 위치하는 적어도 하나의 무기 배리어층과 적어도 하나의 유기 배리어층을 포함하는 유/무기 배리어층을 포함하고, 상기 코어층과 유/무기 배리어층 사이 및 유/무기 배리어층의 외표면 중 적어도 하나에 제2 고분자를 포함하는 고분자층을 포함하는 광학 필름을 제공한다.

Description

광학 필름, 이의 제조 방법 및 상기 광학 필름을 포함하는 백라이트 유닛 및 소자{Optical Film, Method of Manufacturing Same, And Backlight Unit and Device Including Optical Film}
광학 필름, 이의 제조 방법 및 상기 광학 필름을 포함하는 백라이트 유닛 및 소자에 관한 것이다.
액정 디스플레이 장치(LCD, Liquid Crystal Display)는 발광형 디스플레이 장치인 플라즈마 디스플레이 패널(PDP, Plasma Display Panel), 전계방출 디스플레이 장치(FED, Field Emission Display) 등과 달리 그 자체가 발광하여 화상을 형성하지 못하고 외부로부터 빛이 입사되어 화상을 형성하는 수광형 디스플레이 장치이다. 따라서, 액정 디스플레이 장치는 그 배면에 빛을 출사시키는 백라이트 유닛(backlight unit)이 위치한다.
액정 디스플레이 장치용 백라이트 유닛은 광원으로서 냉음극 형광램프(CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp)가 사용되었다. 그러나, 이러한 냉음극 형광램프를 광원으로 사용하는 경우에는 액정 디스플레이 장치가 대형화할수록 휘도의 균일성을 확보하기가 어렵고, 색순도가 떨어진다는 문제점이 있다.
최근에는 삼색 발광다이오드(three color LEDs)를 광원으로 사용하는 백라이트 유닛이 개발되고 있는데, 이러한 삼색 LED를 광원으로 사용하는 백라이트는 높은 색순도를 재현할 수 있어 고품질의 디스플레이 장치에 응용될 수 있다. 그러나, 냉음극 형광램프를 광원으로 사용하는 백라이트 유닛과 비교하여 가격이 매우 비싸다는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여, 단일 색상의 LED 칩으로부터 나오는 빛을 백색광으로 전환하여 출사시키는 백색 LED가 개발되고 있다.
이러한 백색 LED는 경제성을 확보할 수는 있으나, 삼색 LED에 비하여 색순도 및 색재현성이 낮다는 문제점이 있다. 이에 따라, 최근에는 색재현성 및 색순도를 향상시킬 수 있고, 가격 경쟁력을 확보하기 위하여 양자점을 백라이트 유닛에 사용하기 위한 노력이 시도되고 있다.
양자점은 산소 등에 매우 취약하므로 양자점을 포함하는 광학 필름은 배리어층을 포함한다. 이러한 배리어층은 무기 산화물을 증착하여 무기 산화물 층을 형성하거나 무기 산화물 전구체를 기재에 도포한 후 졸-겔 공정으로 무기 산화물 층을 형성하여 제조되고 있다. 그러나 증착 공정은 오랜 시간이 소요되고 고가의 장비를 필요로 하므로 경제적이지 못하고 졸-겔 공정은 고온의 경화 공정을 필요로 하기 때문에 플라스틱 기재에 적합하지 않다. 따라서 우수한 배리어 특성을 확보할 수 있는 배리어층이 포함된 광학 필름에 대한 개발이 요청된다.
일 구현예는 광학 특성이 저하되지 않으면서 수분 및 가스 차단성이 우수한 광학 필름을 제공하기 위한 것이다.
다른 구현예는 상기 광학 필름의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
또 다른 구현예는 상기 광학 필름을 포함하는 백라이트 유닛 및 소자를 제공하기 위한 것이다.
일 구현예는 제1 고분자와 여기에 분산되어 있는 복수의 양자점을 포함하는 코어층; 및 상기 코어층 위에 위치하는 적어도 하나의 무기 배리어층과 적어도 하나의 유기 배리어층을 포함하는 유/무기 배리어층을 포함하고, 상기 코어층과 유/무기 배리어층 사이 및 유/무기 배리어층의 외표면 중 적어도 하나에 제2 고분자를 포함하는 고분자층을 포함하는 광학 필름을 제공한다.
상기 광학 필름은 제1 고분자와 여기에 분산되어 있는 복수의 양자점을 포함하는 코어층;
상기 코어층 위에 위치하는 적어도 하나의 유기 배리어층;
상기 유기 배리어층 위에 위치하는 적어도 하나의 무기 배리어층; 및
상기 코어층의 양면에 위치하는 제2 고분자를 포함하는 고분자층을 포함할 수 있다.
상기 광학 필름은 제1 고분자와 여기에 분산되어 있는 복수의 양자점을 포함하는 코어층;
상기 코어층의 양면에 위치하는 제2 고분자를 포함하는 고분자층;
상기 고분자층 위에 위치하는 적어도 하나의 무기 배리어층; 및
상기 무기 배리어층 위에 위치하는 적어도 하나의 유기 배리어층을 포함할 수 있다.
상기 광학 필름은 제1 고분자와 여기에 분산되어 있는 복수의 양자점을 포함하는 코어층;
상기 코어층의 양면에 위치하는 제2 고분자를 포함하는 고분자층;
상기 고분자층 위에 위치하는 유기 배리어층; 및
상기 유기 배리어층 위에 위치하는 무기 배리어층을 포함할 수 있다.
상기 제1 고분자는 실리콘 수지, 에폭시 수지, (메트)아크릴레이트계 수지, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리올레핀 및 이들의 조합에서 선택될 수 있고, 상기 양자점은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
상기 제2 고분자는 폴리에스테르, 폴리(메트)아크릴로니트릴, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 고리형 올레핀 고분자(cyclic olefin polymer, COP), 폴리이미드 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
상기 무기 배리어층은 규소 산화물(SiOx, 0<x<3), 알루미늄 산화물(AlxOy, 0<x<3, 0<y<3), 탄탈륨 산화물(TaxOy, 0<x<3, 0<y<3), 티타늄 산화물(TiOx, 0<x<3) 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
상기 유기 배리어층은 (메트)아크릴 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 티올-엔(thiol-ene) 수지 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
상기 광학 필름은 광학 필름의 최외각에 위치하는 보호층을 더 포함할 수 있다.
상기 보호층은 폴리에스테르, 폴리(메트)아크릴로니트릴, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 고리형 올레핀 고분자(cyclic olefin polymer, COP), 폴리이미드 및 이들의 조합에서 선택되는 고분자를 포함할 수 있다.
상기 광학 필름은 광학 필름의 최외각에 요철을 가질 수 있다.
다른 구현예는 제2 고분자를 포함하는 고분자층 위에 무기 산화물을 증착하여 무기 배리어층을 형성한 후 상기 무기 배리어층 위에 경화형 모노머, 개시제 및 용매를 포함하는 유기 배리어층 조성물을 도포한 후 경화하여 유기 배리어층을 형성하거나, 제2 고분자를 포함하는 고분자층 위에 경화형 모노머, 개시제 및 용매를 포함하는 유기 배리어층 조성물을 도포한 후 경화하여 유기 배리어층을 형성한 후 상기 유기 배리어층 위에 무기 산화물을 증착하여 무기 배리어층을 형성하여 배리어 필름을 제조하고; 상기 배리어 필름의 최외각에 존재하는 고분자층, 유기 배리어층 또는 무기 배리어층이, 제1 고분자에 분산되어 있는 복수의 양자점을 포함하는 코어층의 양면에 접촉하여 위치하도록 전사하는 공정;을 포함하는 광학 필름의 제조방법을 제공한다.
상기 제조방법은 광학 필름의 최외각에 위에 위치하는 보호층을 형성하는 공정을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 고분자, 제2 고분자, 무기 배리어층 및 보호층은 상기에서 설명된 바와 같다.
상기 경화형 모노머는 경화하여 (메트)아크릴 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지 또는 티올-엔(thiol-ene) 수지를 제공하는 모노머 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
상기 경화는 자외선 경화공정 또는 열경화 공정일 수 있다.
또 다른 구현예는 상기 광학 필름을 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.
또 다른 구현예는 상기 백라이트 유닛을 포함하는 소자를 제공한다.
기타 본 발명의 구현예들은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
양자점을 포함하는 코어층 위에 고분자층, 무기 배리어층 및 유기 배리어층이 다층으로 형성되어 무기 배리어층의 결함을 보상하여 치밀한 배리어층을 형성함으로써 수분 및 가스 차단성이 우수한 광학 필름을 제공할 수 있다.
도 1은 일 구현예에 따른 광학 필름의 개략적 단면도이다.
도 2는 다른 구현예에 따른 광학 필름의 개략적 단면도이다.
도 3은 또 다른 구현예에 따른 광학 필름의 개략적 단면도이다.
도 4는 또 다른 구현예에 따른 광학 필름의 개략적 단면도이다.
도 5는 또 다른 구현예에 따른 광학 필름의 개략적 단면도이다.
도 6은 상기 구현예에 따른 광학 필름을 포함하는 액정 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구현예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "조합"이란 혼합, 공중합 또는 적층을 의미한다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, (메트)아크릴레이트계 수지는 아크릴레이트계 수지 또는 메타크릴레이트계 수지를 의미하며, 폴리(메트)아크릴로니트릴은 폴리아크릴로니트릴 또는 폴리메타아크릴로니트릴을 의미하고, (메트)아크릴 수지는 아크릴 수지 또는 메타크릴 수지를 의미한다.
일 구현예는 제1 고분자와 여기에 분산되어 있는 복수의 양자점을 포함하는 코어층; 및 상기 코어층 위에 위치하는 적어도 하나의 무기 배리어층과 적어도 하나의 유기 배리어층을 포함하는 유/무기 배리어층을 포함하고, 상기 코어층과 유/무기 배리어층 사이 및 유/무기 배리어층의 외표면 중 적어도 하나에 제2 고분자를 포함하는 고분자층을 포함하는 광학 필름을 제공한다.
상기 코어층은 유/무기 배리어층의 유기 배리어층 및 무기 배리어층 중 어느 하나 또는 고분자층과 접촉하여 위치할 수 있다. 일 구현예에서, 상기 코어층은 유기 배리어층과 접촉하여 위치할 수 있으며, 다른 구현예에서, 상기 코어층은 고분자층과 접촉하여 위치할 수 있다. 상기 유/무기 배리어층은 코어층을 기준으로 1층 이상의 무기 배리어층과 1층 이상의 유기 배리어층이 적층되어 있거나 코어층을 기준으로 1층 이상의 유기 배리어층과 1층 이상의 무기 배리어층이 적층되어 있을 수 있다. 또한 무기 배리어층과 유기 배리어층이 서로 교대로 적층되어 있을 수도 있다.
이하, 도면을 참조하여 일 구현예에 따른 광학 필름을 상세히 설명한다.
도 1은 일 구현예에 따른 광학 필름의 개략적 단면도이고 도 2는 다른 구현예에 따른 광학 필름의 개략적 단면도이다. 도 1은 제2 고분자를 포함하는 고분자층이 유/무기 배리어층의 외표면에 위치한 광학 필름을 도시한 도면이고, 도 2는 제2 고분자를 포함하는 고분자층이 코어층과 유/무기 배리어층 사이에 위치한 광학 필름을 도시한 도면이다.
도 1을 참고하면, 일 구현예에 따른 광학 필름(10A)은 제1 고분자와 여기에 분산되어 있는 복수의 양자점을 포함하는 코어층(12); 상기 코어층(12)의 양면에 위에 위치하는 무기 배리어층(16a, 16b); 상기 무기 배리어층(16a, 16b) 위에 위치하는 유기 배리어층(18a, 18b); 및 유기 배리어층(18a, 18b)의 양면에 위치하는 제2 고분자를 포함하는 고분자층(14a, 14b)을 포함한다.
도 2를 참고하면, 일 구현예에 따른 광학 필름(10B)은 제1 고분자와 여기에 분산되어 있는 복수의 양자점을 포함하는 코어층(12); 상기 코어층(12)의 양면에 위치하는 제2 고분자를 포함하는 고분자층(14a, 14b); 상기 고분자층(14a, 14b) 위에 위치하는 무기 배리어층(16a, 16b); 및 상기 무기 배리어층(16a, 16b) 위에 위치하는 유기 배리어층(18a, 18b)을 포함한다.
상기 코어층(12)은 제1 고분자에 분산되어 있는 복수의 양자점을 포함한다. 상기 제1 고분자는 실리콘 수지; 에폭시 수지; (메트)아크릴레이트계 수지; 폴리카보네이트; 폴리스티렌; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이소부틸렌 등의 폴리올레핀; 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
상기 양자점은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다. 상기 II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 조합에서 선택되는 이원소 화합물; CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 조합에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 조합에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 상기 III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 조합에서 선택되는 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 조합에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 조합에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 상기 IV-VI족 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 조합에서 선택되는 이원소 화합물; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 조합에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 조합에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 상기 IV족 원소로는 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 상기 IV족 화합물로는 SiC, SiGe 및 이들의 조합에서 선택되는 이원소 화합물일 수 있다.
이 때, 상기 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재하는 것일 수 있다. 또한 하나의 반도체 나노결정이 다른 반도체 나노결정을 둘러싸는 코어/쉘 구조를 가질 수도 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.
상기 양자점은 약 45nm 이하, 좋게는 약 40nm 이하, 더욱 좋게는 약 30nm 이하의 발광파장 스펙트럼의 반치폭(full width of half maximum (FWHM))을 가질 수 있다. 상기 범위에서 광학 필름(10A, 10B)의 색순도나 색재현성을 향상시킬 수 있다.
상기 코어층(12)은 2개 이상의 층으로 형성될 수도 있다. 예를 들어 적색 양자점을 포함하는 제1 층 및 녹색 양자점을 포함하는 제2층으로 형성될 수도 있다.
상기 양자점은 코어층(12) 총 중량에 대하여 1 내지 20 중량%로 포함될 수 있다.
상기 코어층(12)은 500 ㎛ 이하, 350 ㎛ 이하, 250 ㎛ 이하, 또는 50 내지 200 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 상기 범위에서 광학 필름(10A, 10B)의 광학 특성을 용이하게 조절할 수 있다.
상기 코어층(12)의 양면에 무기 배리어층(16a, 16b)이 존재한다. 상기 무기 배리어층(16a, 16b)은 규소 산화물(SiOx, 0<x<3), 알루미늄 산화물(AlxOy, 0<x<3, 0<y<3), 탄탈륨 산화물(TaxOy, 0<x<3, 0<y<3), 티타늄 산화물(TiOx, 0<x<3) 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
상기 무기 배리어층(16a, 16b)은 1 ㎛ 이하, 500 nm 이하 또는 10 nm 내지 200 nm의 두께를 가질 수 있다. 상기 범위에서 광학 필름(10A, 10B)의 광학 특성을 확보하면서 배리어 특성을 향상시킬 수 있다. 상기 무기 배리어층(16a, 16b)은 서로 상이한 2층 이상의 층으로 이루어질 수 있으며 이들은 서로 상이한 무기 산화물을 포함할 수 있다.
상기 유기 배리어층(18a, 18b)은 (메트)아크릴 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 티올-엔(thiol-ene) 수지 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
상기 유기 배리어층(18a, 18b)은 100 ㎛ 이하, 50 ㎛ 이하 또는 1 내지 100 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 상기 범위에서 광학 필름(10A, 10B)의 광학 특성을 확보하면서 배리어 특성을 향상시킬 수 있다. 상기 유기 배리어층(18a, 18b)은 서로 상이한 2층 이상의 층으로 이루어질 수 있으며 이들은 서로 상이한 수지를 포함할 수 있다.
상기 유기 배리어층(18a, 18b)은 상기 무기 배리어층(16a, 16b)의 결함(defects)을 보상하여 치밀한 막을 제공할 수 있다.
상기 유기 배리어층(18a, 18b) 위에 상기 제2 고분자를 포함하는 고분자층(14a, 14b)이 존재한다. 상기 제2 고분자는 폴리에스테르, 폴리(메트)아크릴로니트릴, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 고리형 올레핀 고분자(cyclic olefin polymer, COP), 폴리이미드 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
상기 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리비닐아세테이트 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
상기 폴리올레핀으로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 등을 들 수 있다. 상기 고리형 올레핀 고분자는 고리형 디엔 화합물, 예를 들어 사이클로펜텐, 노보넨(norbornene), 디사이클로펜타디엔 등과 사슬형 올레핀 화합물, 예를 들어 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 등을 반응시켜 고리형 올레핀 단량체를 제조하고, 이 고리형 올레핀 단량체를 중합하여 얻은 고분자를 의미한다.
상기 고분자층(14a, 14b)은 100 ㎛ 이하, 50 ㎛ 이하 또는 1 내지 100 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 상기 범위에서 광학 필름(10A, 10B)의 광학 특성을 확보하면서 배리어 특성을 향상시킬 수 있다.
상기 고분자층(14a, 14b)은 도 2에 도시된 바와 같이 코어층(12)과 무기 배리어층(16a, 16b) 사이에 존재할 수도 있다.
상기 광학 필름(10A, 10B)은 최외각에 요철을 가질 수 있다. 즉 도 1의 고분자층(14a, 14b)은 유기 배리어층(18a, 18b)과 접촉하지 않는 면에 요철을 가질 수 있으며 도 2의 유기 배리어층(18a, 18b)은 무기 배리어층(16a, 16b)과 접촉하지 않는 면에 요철을 가질 수 있다. 상기 요철이 표면에 형성된 고분자층(14a, 14b) 또는 유기 배리어층(18a, 18b)은 LED 광원에서 출사되는 광을 확산시키는 역할을 수행할 수 있다.
도 3은 다른 구현예에 따른 광학 필름(20)의 개략적 단면도이다. 상기 광학 필름(20)은 도 2의 광학 필름(10B)의 유기 배리어층(18a, 18b) 위에 위치하는 보호층(22a, 22b)을 더 포함할 수 있다. 마찬가지로 도 1의 광학 필름(10A)의 고분자층(14a, 14b) 위에도 보호층(22a, 22b)이 추가로 위치할 수 있다. 이 경우 상기 보호층(22a, 22b)은 상기 고분자층(14a, 14b)과 서로 상이한 고분자를 포함할 수 있다.
상기 보호층(22a, 22b)은 폴리에스테르, 폴리(메트)아크릴로니트릴, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 고리형 올레핀 고분자(cyclic olefin polymer, COP), 폴리이미드 및 이들의 조합에서 선택되는 고분자를 포함할 수 있다.
상기 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리비닐아세테이트 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
상기 폴리올레핀으로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 등을 들 수 있다. 상기 고리형 올레핀 고분자는 고리형 디엔 화합물, 예를 들어 사이클로펜텐, 노보넨(norbornene), 디사이클로펜타디엔 등과 사슬형 올레핀 화합물, 예를 들어 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 등을 반응시켜 고리형 올레핀 단량체를 제조하고, 이 고리형 올레핀 단량체를 중합하여 얻은 고분자를 의미한다.
상기 보호층(22a, 22b)은 50 ㎛ 이하, 40 ㎛ 이하 또는 10 내지 40 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 상기 범위에서 광학 필름(10A, 10B)의 광학 특성을 확보하면서 배리어 특성을 향상시킬 수 있다.
상기 보호층(22a, 22b)은 유기 배리어층(18a, 18b)과 접촉하지 않는 면에 요철을 가질 수 있다. 상기 요철이 표면에 형성된 보호층(22a, 22b)은 LED 광원에서 출사되는 광을 확산시키는 역할을 수행할 수 있다.
도 4는 다른 구현예에 따른 광학 필름(30)의 개략적 단면도이다.
도 4를 참고하면, 일 구현예에 따른 광학 필름(30)은 제1 고분자와 여기에 분산되어 있는 복수의 양자점을 포함하는 코어층(12); 상기 코어층(12)의 양면에 위치하는 제2 고분자를 포함하는 고분자층(14a, 14b); 상기 고분자층(14a, 14b) 위에 위치하는 유기 배리어층(18a, 18b); 및 상기 유기 배리어층(18a, 18b) 위에 위치하는 무기 배리어층(16a, 16b)을 포함한다.
도 4에서는 상기 고분자층(14a, 14b)이 코어층(12)과 유기 배리어층(18a, 18b) 사이에 위치하는 광학 필름이 도시되어 있지만 상기 고분자층(14a, 14b)은 무기 배리어층(16a, 16b) 위에 존재할 수도 있다.
상기 코어층(12), 고분자층(14a, 14b), 유기 배리어층(18a, 18b) 및 무기 배리어층(16a, 16b)은 상기에서 설명한 바와 같다.
상기 무기 배리어층(16a, 16b)은 유기 배리어층(18a, 18b)과 접촉하지 않는 면에 요철을 가질 수 있다. 상기 요철이 표면에 형성된 무기 배리어층(16a, 16b)은 LED 광원에서 출사되는 광을 확산시키는 역할을 수행할 수 있다.
도 5는 또 다른 구현예에 따른 광학 필름(40)의 개략적 단면도이다. 상기 광학 필름(40)은 무기 배리어층(16a, 16b) 위에 위치하는 보호층(22a, 22b)을 더 포함할 수 있다. 여기에서 상기 보호층(22a, 22b)은 도 3에서 설명된 바와 동일하다.
상기 보호층(22a, 22b)은 무기 배리어층(16a, 16b)과 접촉하지 않는 면에 요철을 가질 수 있다. 상기 요철이 표면에 형성된 보호층(22a, 22b)은 LED 광원에서 출사되는 광을 확산시키는 역할을 수행할 수 있다.
이하에서는 상기 광학 필름(10A, 10B, 20, 30, 40)의 제조방법을 설명한다.
제2 고분자를 포함하는 고분자 층(14a, 14b) 위에 무기 산화물을 증착하여 무기 배리어층(16a, 16b)을 형성한 후, 상기 무기 배리어층(16a, 16b) 위에 경화형 모노머, 개시제 및 용매를 포함하는 유기 배리어층 조성물을 도포한 후 경화하여 유기 배리어층(18a, 18b)을 형성하여 배리어 필름을 제조하거나, 제2 고분자를 포함하는 고분자층(14a, 14b) 위에 경화형 모노머, 개시제 및 용매를 포함하는 유기 배리어층 조성물을 도포한 후 경화하여 유기 배리어층(18a, 18b)을 형성한 후 상기 유기 배리어층(18a, 18b) 위에 무기 산화물을 증착하여 무기 배리어층(16a, 16b)을 형성하고; 상기 배리어 필름의 고분자층(14a, 14b), 유기 배리어층(18a, 18b) 또는 무기 배리어층(16a, 16b)이, 제1 고분자와 여기에 분산되어 있는 복수의 양자점을 포함하는 코어층(12)의 양면에 접촉하여 위치하도록 전사하여 광학 필름(10A, 10B, 30)을 제조할 수도 있다.
상기 경화형 모노머는 경화하여 (메트)아크릴 수지(아크릴 수지 또는 메타크릴 수지), 에폭시 수지, 우레탄 수지 또는 티올-엔(thiol-ene) 수지를 제공하는 광경화형 모노머 또는 이들의 조합일 수 있다.
예를 들어 (메트)아크릴 수지를 제공하는 모노머로는 이소보닐(isobornyl) (메트)아크릴레이트, 이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트, 벤조일 (메트)아크릴레이트, 노보닐(norbornyl acrylate) (메트)아크릴레이트, 사이클로헥실(cyclohexyl) (메트)아크릴레이트, n-헥실(n-hexyl) (메트)아크릴레이트, 아다만틸 아크릴레이트, 사이클로펜틸 아크릴레이트 및 이들의 조합에서 선택되는 단관능성 광경화형 모노머; 헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 트리사이클로데칸 디메탄올 디(메트)아크릴레이트, 1,10-데칸디올 디(메트)아크릴레이트, 부탄디올 디(메트)아크릴레이트, 네오페닐글리콜 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트, 노닐프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 테트라트리에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 에톡시화 디비스페놀에이 디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트 등의 이관능성 메트(아크릴레이트), 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 에톡시화 트리메틸올(메트)프로판 트리(메트)아크릴레이트, 에틸렌 옥사이드 부가형 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트(EO-TMPTA), 글리세린 프로필렌옥사이드 부가형 트리(메트)아크릴레이트(PETTA), 에톡시부가형 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트 및 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트(DPHA) 등의 트리(메트)아크릴레이트에서 선택되는 다관능성 광경화형 모노머 등이 사용될 수 있다.
상기 모노머들은 단독으로 사용되거나 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.
상기 티올-엔(thiol-ene) 수지는 티올기를 말단에 적어도 하나 포함하는 모노머와 탄소-탄소 불포화 결합을 말단에 적어도 하나 포함하는 모노머를 사용하여 제조할 수 있다.
상기 티올기를 말단에 적어도 하나 포함하는 모노머의 예로는 펜타에리트리톨 테트라키스(3-머캅토아세테이트), 트리메틸올 프로판 트리 3-어캅토 프로피온네이트, 펜타에리트리톨 테트라키스(3-머캅토프로피온네이트), 다이 펜타에리트리톨 헥사 3-머캅토프로피온네이트 등을 들 수 있다.
상기 탄소-탄소 불포화 결합을 말단에 적어도 하나 포함하는 모노머의 예로는 2,4,6-트리알릴옥시-1,3,5-트리아진(2,4,6-triallyloxy-1,3,5-triazine), 펜타에리트리톨 알릴 에테르, 1,3,5-트리알릴-1,3,5-트리아진-2,4,6 트리온 등이 있다. 또한 위에서 언급한 (메트)아크릴 수지를 제공하는 모노머가 사용될 수 있다.
상기 개시제는 광경화형 개시제 또는 열경화형 개시제일 수 있다. 구체적인 예로는 1-히드록시사이클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1(4-(메틸티오)페닐)-2-몰포리닐-1-프로판, 히드록시케톤, 벤조페논, 벤질디메틸케톤, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 비스아실포스핀옥사이드, 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀옥사이드 및 포스핀옥사이드 페닐비스(2,3,6-트리메틸벤조일)에서 선택되는 적어도 하나의 화합물이 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 개시제는 상기 모노머 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부로 사용될 수 있다.
상기 용매는 2-메톡시에탄올, 이소프로필 알코올, N,N-다이메틸아세트아미드(DMAc, N,N-dimethylacetamide), N-메틸-2-피롤리돈(NMP, N-methyl-2-pyrrolidone), 테트라히드로퓨란(THF, tetrahydrofuran), N,N-다이메틸포름아마이드(DMF, N,N-dimethylformamide), 톨루엔(toluene), 자일렌(xylene), 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 유기 배리어층 조성물은 필요에 따라 레벨링 개선 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 유기 배리어층 조성물은 스핀코팅, 스크린 프린팅, 그라비어 프린팅(gravure printing), 다이(die) 코팅 등의 방법으로 기재에 도포될 수 있다.
상기 경화는 자외선 경화공정 또는 열경화 공정일 수 있다.
상기 광학 필름(10A, 10B, 30)의 최외각에 보호층(22a, 22b)이 더 형성될 수 있다.
상기 제1 고분자, 제2 고분자, 무기 배리어층 및 보호층은 상기 광학 필름(10A, 10B, 20, 30, 40)에서 설명된 바와 같다.
상기 광학 필름(10A, 10B, 20, 30, 40)은 액정 디스플레이 장치의 백라이트 유닛(BLU)에 사용될 수 있다.
이하에서는 도 6을 참조하여 상기 광학 필름(10A, 10B, 20, 30, 40)을 포함하는 액정 디스플레이 장치를 설명한다. 도 6은 상기 광학 필름을 포함하는 액정 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 액정 디스플레이 장치(100)는 백라이트 유닛(101)과 상기 백라이트 유닛(101)으로부터 출사된 백색광을 이용하여 소정 색상의 화상을 형성하는 액정 패널(500)을 포함한다.
상기 백라이트 유닛(101)은 LED(light emitting diode) 광원(110)과, 상기 광원(110)으로부터 출사된 광을 백색광으로 전환시키는 광학 필름(10A, 10B, 20, 30, 40)과, 상기 광원(110)으로부터 출사된 광을 광학 필름(10A, 10B, 20, 30, 40)으로 가이드하기 위한 도광판(120)을 포함한다. 여기서, 상기 광원(110)은 소정 파장의 광을 방출하는 다수의 LED 칩으로 구성된다. 상기 광원(110)은 청색광을 방출하는 LED 광원 또는 자외선을 방출하는 LED 광원일 수 있다. 도 3에는 상기 광원(110)이 측면에 위치하도록 도시되어 있으나, 광학 필름(10A, 10B, 20, 30, 40)의 하부에 위치할 수도 있다.
상기 도광판(120)의 하부면에는 반사판(reflector)(도시되지 않음)이 더 위치할 수 있다.
상기 광학 필름(10A, 10B, 20, 30, 40)은 광원(110)으로부터 소정 거리만큼 이격되게 위치하여 상기 광원(110)으로부터 출사된 광을 백색광으로 전환시켜 액정 패널(500) 쪽으로 출사시키는 광전환층(light converting layer)의 역할을 한다.
도 6에는 도시되어 있지 않지만, 상기 광학 필름(10A, 10B, 20, 30, 40) 위에 확산판, 프리즘 시트, 마이크로렌즈 시트 및 휘도 향상 필름(예를 들어 이중 휘도 향상 필름(DBEF(double brightness enhance film)))에서 선택되는 적어도 하나의 필름이 더 위치할 수 있다.
또한 상기 광학 필름(10A, 10B, 20, 30, 40)은 도광판, 확산판, 프리즘 시트, 마이크로렌즈 시트 및 휘도 향상 필름(예를 들어 이중 휘도 향상 필름에서 선택되는 적어도 두 개의 필름 사이에 위치할 수도 있다.
또한 광학 필름(10A, 10B, 20, 30, 40)과 상기 언급된 다른 필름들은 서로 접촉하도록 위치할 수도 있고 이격되게 위치할 수도 있다.
이와 같은 백라이트 유닛(101)으로부터 출사된 백색광은 액정 패널(500) 쪽으로 입사된다. 그리고, 상기 액정 패널(500)은 백라이트 유닛(101)으로부터 입사된 백색광을 이용하여 소정 색상의 화상을 형성하게 된다. 여기서, 상기 액정 패널(500)은 제1 편광판(501), 액정층(502), 제2 편광판(503) 및 컬러 필터(504)가 순차적으로 배치된 구조를 가질 수 있다. 상기 백라이트 유닛(101)으로부터 출사된 백색광은 제1 편광판(501), 액정층(502) 및 제2 편광판(503)을 투과하게 되고, 이렇게 투과된 백색광이 컬러 필터(504)에 입사되어 소정 색상의 화상을 형성하게 된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다.　　다만, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
( 배리어 필름의 제조)
제조예 1
75㎛ 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름(Mitsubish社 T910-E) 위에 규소 산화물(SiO)을 고주파 가열 방식으로 증착시켜, 증착층 SiOx(0<x<3) 두께가 약 30nm인 무기 배리어층을 형성하였다.
이와 별도로 Bruno Bock社 4T(펜타에리트리톨 테트라키스(3-머캅토아세테이트), 펜타에리트리톨 테트라키스(3-머캅토아세테이트)(pentaerythritol tetrakis(3-mercaptoacetate)) 50g과 Aldrich社 MEHQ(hydroquinone monomethyl ether) 500ppm을 500rpm으로 30분간 교반한 후 TOT(2,4,6-triallyoxy-1,3,5 triazine) 50g과 BASF社 Irgacure 754 0.5g와 BASF社 TPO-L 0.5g을 첨가한 다음 500rpm으로 30분간 교반하여 유기 배리어층 조성물을 제조하였다.
무기 배리어층 위에 상기 유기 배리어층 조성물을 Meyor Bar로 코팅하고 Metal Halide 램프에서 1500 mJ/cm2 로 자외선 경화를 하여 20㎛ 유기 배리어층을 형성하여 배리어 필름을 제조하였다.
제조예 2
75㎛ 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름(Mitsubish社 T910-E) 위에 규소 산화물(SiO)을 고주파 가열 방식으로 증착시켜, 증착층 SiOx(0<x<3) 두께가 약 30nm인 무기 배리어층을 형성하였다.
이와 별도로 Bruno Bock社 4T(펜타에리트리톨 테트라키스(3-머캅토아세테이트), 펜타에리트리톨 테트라키스(3-머캅토아세테이트)(pentaerythritol tetrakis(3-mercaptoacetate)) 50g과 Aldrich사 MEHQ(hydroquinone monomethyl ether) 500ppm을 500rpm으로 30분간 교반한 후 TOT(2,4,6 triallyloxy-1,3,5 triazine) 50g과 BASF社 Irgacure 754 0.5g와 BASF社 TPO-L 0.5g을 첨가한 다음 500rpm으로 30분간 교반하여 유기 배리어층 조성물을 제조하였다.
무기 배리어층 위에 상기 유기 배리어층 조성물을 Meyor Bar로 코팅하고 50㎛ 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름(Mitsubish社 T910-E50)을 덮고 Metal Halide 램프에서 1500 mJ/cm2 로 자외선 경화를 하여 20㎛ 유기 배리어층을 형성하여 배리어 필름을 제조하였다.
제조예 3
유기 배리어층 조성물을 다음과 같이 제조한 것을 제외하고 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 배리어 필름을 제조하였다: Bruno Bock社 4T(펜타에리트리톨 테트라키스(3-머캅토아세테이트)) 50g과 Aldrich社 MEHQ 500ppm을 500rpm으로 30분간 교반하였다. Arakawa社 다관능 아릴레이트인 HBSQ2052 40g과 BASF社 Irgacure 754 0.5g와 TPO-L 0.5g을 혼합하여 500rpm으로 30분간 교반하여 유기 배리어층 조성물을 제조하였다.
제조예 4
유기 배리어층 조성물을 다음과 같이 제조한 것을 제외하고 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 배리어 필름을 제조하였다: Bruno Bock社 4T(펜타에리트리톨 테트라키스(3-머캅토아세테이트)) 50g과 Aldrich社 MEHQ 500ppm을 500rpm으로 30분간 교반하였다. 미원상사의 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(PETA)인 M340 10g과 BASF社 Irgacure 754 0.5g와 TPO-L 0.5g을 혼합하여 500rpm으로 30분간 교반하여 유기 배리어층 조성물을 제조하였다.
제조예 5
유기 배리어층 조성물을 다음과 같이 제조하고 자외선의 광량을 500 mJ/cm2 으로 변경한 것을 제외하고 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 배리어 필름을 제조하였다: 중합개시제로서 시바스페셜티 케미칼(Ciba Specialty Chemical Inc)社의 이가큐어 184(Irgacure 184) 3g과 용매로서 2-메톡시에탄올(MCS) 25.0g을 혼합하였다. 상기 혼합액에 다관능 아크릴레이트 모노머로 산노푸코(Sanopco Co., Ltd)社의 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(DPHA)인 NOPCOMER 4612 10g, 미원상사의 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(PETA)인 M340 10g 및 에톡시레이티드 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트(TMPT3EOA, EO3mol)인 A-TMPT-3EO 11g를 혼합하여 교반하고 용매로서 이소프로필 알코올(IPA) 39.8g을 혼합하고 교반하였다. 마지막으로 레벨링 개선 첨가제로 빅케미(BYK Chemie)社 폴리에테르 변성 폴리디메틸 실록산인 BYK 306 0.2g을 혼합하여 유기 배리어층 조성물을 제조하였다.
제조예 6
유기 배리어층 조성물을 다음과 같이 제조하고 자외선의 광량을 500 mJ/cm2 으로 변경한 것을 제외하고 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 배리어 필름을 제조하였다: 중합개시제로서 시바스페셜티 케미칼(Ciba Specialty Chemical Inc)社의 이가큐어 184(Irgacure 184) 3 중량부와 용매로서 2-메톡시에탄올(MCS) 30.0 중량부를 혼합하였다. 상기 혼합액에 다관능 아크릴레이트 모노머로 산노푸코(Sanopco Co., Ltd)社의 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(DPHA) NOPCOMER 4612 5.0 중량부, 미원상사의 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(PETA)인 M340 15.0 중량부 및 A-TMPT-3EO 20.0 중량부를 혼합하여 교반하고 용매로서 이소프로필 알코올(IPA) 26.8 중량부를 혼합하고 교반하였다. 마지막으로 레벨링 개선 첨가제로 빅케미(BYK Chemie)社 폴리에테르 변성 폴리디메틸 실록산인 빅 306(BYK 306) 0.2 중량부를 혼합하여 자외선 경화형 유기 배리어층 조성물을 제조하였다.
제조예 7
유기 배리어층 조성물을 다음과 같이 제조하고 자외선의 광량을 500 mJ/cm2 으로 변경한 것을 제외하고 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 배리어 필름을 제조하였다: 중합개시제로서 시바스페셜티 케미칼(Ciba Specialty Chemical Inc)社의 이가큐어 184(Irgacure 184) 3중량부와 용매로서 2-메톡시에탄올(MCS) 20.0 중량부를 혼합하였다. 상기 혼합액에 다관능 아크릴레이트 모노머로 산노푸코(Sanopco Co., Ltd)社의 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(DPHA)인 NOPCOMER 4612 5.0 중량부, 미원상사의 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(PETA)인 M340 15.0 중량부, 및 A-TMPT-3EO 40.0 중량부를 혼합하여 교반하고 용매로서 이소프로필 알코올(IPA) 16.8 중량부를 혼합하고 교반하였다. 마지막으로 레벨링 개선 첨가제로 빅케미(BYK Chemie)社 폴리에테르 변성 폴리디메틸 실록산인 빅 306(BYK 306) 0.2 중량부를 혼합하여 유기 배리어층 조성물을 제조하였다.
제조예 8
유기 배리어층 조성물을 다음과 같이 제조하고 자외선의 광량을 500 mJ/cm2 으로 변경한 것을 제외하고 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 배리어 필름을 제조하였다: 양이온 개시제로서 산신 케미칼(Sanshin Chemical Inc)社의 안티모니 아로마틱 설포니엄 솔트(Antimony aromatic sulfonium salt) 0.6 중량부와 용매로서 2-메톡시에탄올(MCS) 20.0 중량부를 혼합하였다. 상기 혼합액에 Cyclo Aliphatic epoxy 수지인 Daicel 社의 CELLOXIDE 2021P 40.0 중량부를 혼합하여 교반하고 용매로서 이소프로필 알코올(IPA) 39.2 중량부를 혼합하고 교반하였다. 마지막으로 레벨링 개선 첨가제로 빅케미(BYK Chemie)社 폴리에테르 변성 폴리디메틸 실록산인 빅 306(BYK 306) 0.2 중량부를 혼합하여 유기 배리어층 조성물을 제조하였다
제조예 9
75㎛ 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름(Mitsubish社 T910-E) 위에 규소 산화물(SiO)을 고주파 가열 방식으로 증착시켜, 증착층 SiOx(0<x<3) 두께가 약 30nm인 무기 배리어층을 형성하여 배리어 필름을 제조하였다.
제조예 10
75㎛ 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름(Mitsubish사 T910-E) 위에 규소 산화물(SiO)을 고주파 가열 방식으로 증착시켜, 증착층 SiOx(0<x<3) 두께가 약 100nm인 무기 배리어층을 형성하여 배리어 필름을 제조하였다.
실시예 1
제조예 1에서 제조된 배리어 필름의 유기 배리어층에 InP/ZnS 코어/쉘 구조의 양자점 함유 코팅액(에코플럭스社, Nanodot 520)을 주입하여 100㎛ 의 양자점 함유 코팅층을 형성하고 상기 유기 배리어층과 접촉하지 않는 코팅층의 다른 면에 제조예 1에서 만든 배리어 필름의 유기 배리어층이 접촉하도록 덮은 후 스페이서(Spacer)를 조정하여 상기 양자점 함유 코팅층을 Metal Halide 램프를 이용하여 700 mJ/cm2 로 자외선 경화하여 광학 필름을 제작하였다.
실시예 2
제조예 1에서 제조된 배리어 필름의 PET층에 InP/ZnS 코어/쉘 구조의 양자점 함유 코팅액(에코플럭스社, Nanodot 520)을 주입하여 100㎛ 의 양자점 함유 코팅층을 형성하고, 상기 PET층과 접촉하지 않는 코팅층의 다른 면에 제조예 1에 서 만든 배리어 필름의 PET층이 접촉하도록 덮은 후 스페이서를 조정하여 상기 양자점 함유 코팅층을 Metal Halide 램프를 이용하여 700 mJ/cm2 로 자외선 경화하여 광학 필름을 제작하였다.
실시예 3
제조예 2에 제조된 배리어 필름의 75㎛ PET층에 InP/ZnS 코어/쉘 구조의 양자점 함유 코팅액(에코플럭스社, Nanodot 520)을 주입하여 100㎛ 의 양자점 함유 코팅층을 형성하고, 상기 PET층과 접촉하지 않는 코팅층의 다른 면에 제조예 2에 서 만든 배리어 필름의 50㎛ PET층이 접촉하도록 덮은 후 스페이서를 조정하여 상기 양자점 함유 코팅층을 Metal Halide 램프를 이용하여 700 mJ/cm2 로 자외선 경화하여 광학 필름을 제작하였다.
실시예 4
제조예 2에 제조된 배리어 필름 50㎛ PET층에 InP/ZnS 코어/쉘 구조의 양자점 함유 코팅액(에코플럭스社, Nanodot 520)을 주입하여 100㎛ 의 양자점 함유 코팅층을 형성하고, 상기 PET층과 접촉하지 않는 코팅층의 다른 면에 제조예 2에 서 만든 배리어 필름 50㎛ PET층이 접촉하도록 덮은 후 스페이서를 조정하여 상기 양자점 함유 코팅층을 Metal Halide 램프를 이용하여 700 mJ/cm2 로 자외선 경화하여 광학 필름을 제작하였다.
실시예 5
실시예 1에서 제조예 1의 배리어 필름 대신 제조예 3의 배리어 필름을 사용한 것 외에는 동일하게 광학 필름을 제작하였다.
실시예 6
실시예 1에서 제조예 1의 배리어 필름 대신 제조예 4의 배리어 필름을 사용한 것 외에는 동일하게 광학 필름을 제작하였다.
실시예 7
실시예 1에서 제조예 1의 배리어 필름 대신 제조예 5의 배리어 필름을 사용한 것 외에는 동일하게 광학 필름을 제작하였다.
실시예 8
실시예 1에서 제조예 1의 배리어 필름 대신 제조예 6의 배리어 필름을 사용한 것 외에는 동일하게 광학 필름을 제작하였다.
실시예 9
실시예 1에서 제조예 1의 배리어 필름 대신 제조예 7의 배리어 필름을 사용한 것 외에는 동일하게 제작하였다.
실시예 10
실시예 1에서 제조예 1의 배리어 필름 대신 제조예 8의 배리어 필름을 사용한 것 외에는 동일하게 광학 필름을 제작하였다.
비교예 1
실시예 1에서 제조예 1의 배리어 필름 대신 제조예 9의 배리어 필름을 사용한 것 외에는 동일하게 광학 필름을 제작하였다.
비교예 2
실시예 1에서 제조예 1의 배리어 필름 대신 제조예 10의 배리어 필름을 사용한 것 외에는 동일하게 광학 필름을 제작하였다.
고온 보관 평가
상기 실시예 1 내지 10 및 비교에 1 내지 2에 따른 광학 필름(시편의 크기: 100 mm x 100mm)을 60℃에 500시간 보관 후, Blue LED 위에 광학 필름을 놓고, 코니카 미놀타社 분광 휘도계 CS2000을 이용하여 60℃ 보관 후 휘도를 측정하였다. 고온 보관 전 휘도를 100%로 할 경우, 고온 보관 후 상대 휘도를 하기 표 1에 기재한다.
수분 투과도( WVTR )
상기 제조예 1 내지 10에 따른 배리어 필름의 수분투과도는 Aquatran Model1(Mocon社 제조)을 사용하여 ASTM F-1249 규격으로 측정하였으며 시편의 크기는 100 mm x 100mm 이다. 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
산소 투과도( OTR )
상기 제조예 1 내지 10에 따른 배리어 필름의 산소투과도는 OX-tran 2/21(Mocon社 제조)을 사용하여 ASTM D-3985 규격으로 측정하였으며, 시편의 크기는 100 mm x 100mm 이다. 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6
고온 보관 후 휘도(%) 99.7 100 99.7 99.8 99.9 100
WVTR
(g/m2-day)		 0.2 0.4 0.3 0.4 0.3 0.6
OTR
(cc/m2-day)		 0.04 0.06 0.04 0.05 0.03 0.07
구분 실시예 7 실시예 8 실시예 9 실시예 10 비교예 1 비교예 2
고온 보관 후 휘도(%) 100 99.7 100 99.8 85 87
WVTR
(g/m2-day)		 0.4 0.2 0.4 0.4 1.4 1.0
OTR
(cc/m2-day)		 0.06 0.04 0.06 0.05 1.2 0.9
상기 표 1을 참조하면, 실시예 1 내지 10에 따른 광학 필름은 고온 보관 시에도 양자점 특성이 열화되지 않으며, 수분 차단성과 산소 차단성이 우수하고 막 특성이 우수함을 알 수 있다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
12: 코어층 14a, 14b: 고분자층
16a, 16b: 무기 배리어층 18a, 18b: 유기 배리어층
22a, 22b: 보호층 10A, 10B, 20, 30, 40: 광학 필름
100: 액정 디스플레이 장치 101: 백라이트 유닛
110: 광원 120: 도광판
500: 액정 패널 501: 제1 편광판
502: 액정층 503: 제2 편광판
504: 컬러 필터

Claims (21)

  1. 제1 고분자와 여기에 분산되어 있는 복수의 양자점을 포함하는 코어층; 및
    상기 코어층 위에 위치하는 적어도 하나의 무기 배리어층과 적어도 하나의 유기 배리어층을 포함하는 유/무기 배리어층을 포함하고,
    상기 코어층과 유/무기 배리어층 사이 및 유/무기 배리어층의 외표면 중 적어도 하나에 제2 고분자를 포함하는 고분자층
    을 포함하는 광학 필름.
  2. 제1항에서,
    상기 광학 필름은
    제1 고분자와 여기에 분산되어 있는 복수의 양자점을 포함하는 코어층;
    상기 코어층 위에 위치하는 적어도 하나의 유기 배리어층;
    상기 유기 배리어층 위에 위치하는 적어도 하나의 무기 배리어층; 및
    상기 코어층의 양면에 위치하는 제2 고분자를 포함하는 고분자층
    을 포함하는 광학 필름.
  3. 제1항에서,
    상기 광학 필름은
    제1 고분자와 여기에 분산되어 있는 복수의 양자점을 포함하는 코어층;
    상기 코어층의 양면에 위치하는 제2 고분자를 포함하는 고분자층;
    상기 고분자층 위에 위치하는 적어도 하나의 무기 배리어층; 및
    상기 무기 배리어층 위에 위치하는 적어도 하나의 유기 배리어층
    을 포함하는 광학 필름.
  4. 제1항에서,
    상기 광학 필름은
    제1 고분자와 여기에 분산되어 있는 복수의 양자점을 포함하는 코어층;
    상기 코어층의 양면에 위치하는 제2 고분자를 포함하는 고분자층;
    상기 고분자층 위에 위치하는 유기 배리어층; 및
    상기 유기 배리어층 위에 위치하는 무기 배리어층
    을 포함하는 광학 필름.
  5. 제1항에서,
    상기 제1 고분자는 실리콘 수지, 에폭시 수지, (메트)아크릴레이트계 수지, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리올레핀 및 이들의 조합에서 선택되는 광학 필름.
  6. 제1항에서,
    상기 양자점은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택되는 광학 필름.
  7. 제1항에서,
    상기 제2 고분자는 폴리에스테르, 폴리(메트)아크릴로니트릴, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 고리형 올레핀 고분자(cyclic olefin polymer, COP), 폴리이미드 및 이들의 조합에서 선택되는 광학 필름.
  8. 제1항에서,
    상기 무기 배리어층은 규소 산화물(SiOx, 0<x<3), 알루미늄 산화물(AlxOy, 0<x<3, 0<y<3), 탄탈륨 산화물(TaxOy, 0<x<3, 0<y<3), 티타늄 산화물(TiOx, 0<x<3) 및 이들의 조합에서 선택되는 광학 필름.
  9. 제1항에서,
    상기 유기 배리어층은 (메트)아크릴 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 티올-엔(thiol-ene) 수지 및 이들의 조합에서 선택되는 광학 필름.
  10. 제1항에서,
    상기 광학 필름은 최외각에 보호층을 더 포함하는 광학 필름.
  11. 제10항에서,
    상기 보호층은 폴리에스테르, 폴리(메트)아크릴로니트릴, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 고리형 올레핀 고분자(cyclic olefin polymer, COP), 폴리이미드 및 이들의 조합에서 선택되는 고분자를 더 포함하는 광학 필름.
  12. 제1항에서,
    상기 광학 필름은 최외각에 요철을 가지는 광학 필름.
  13. 제2 고분자를 포함하는 고분자층 위에 무기 산화물을 증착하여 무기 배리어층을 형성한 후 상기 무기 배리어층 위에 경화형 모노머, 개시제 및 용매를 포함하는 유기 배리어층 조성물을 도포한 후 경화하여 유기 배리어층을 형성하거나 제2 고분자를 포함하는 고분자층 위에 경화형 모노머, 개시제 및 용매를 포함하는 유기 배리어층 조성물을 도포한 후 경화하여 유기 배리어층을 형성한 후 상기 유기 배리어층 위에 무기 산화물을 증착하여 무기 배리어층을 형성하여 배리어 필름을 제조하고;
    상기 배리어 필름의 최외각에 존재하는 고분자층, 유기 배리어층 또는 무기 배리어층이, 제1 고분자에 분산되어 있는 복수의 양자점을 포함하는 코어층의 양면에 접촉하여 위치하도록 전사하는 공정
    을 포함하는 광학 필름의 제조방법.
  14. 제13항에서,
    상기 제1 고분자는 실리콘 수지, 에폭시 수지, (메트)아크릴레이트계 수지, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리올레핀 및 이들의 조합에서 선택되는 광학 필름의 제조방법.
  15. 제13항에서,
    상기 제2 고분자는 폴리에스테르, 폴리(메트)아크릴로니트릴, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 고리형 올레핀 고분자(cyclic olefin polymer, COP), 폴리이미드 및 이들의 조합에서 선택되는 광학 필름의 제조방법.
  16. 제13항에서,
    상기 무기 배리어층은 규소 산화물(SiOx, 0<x<3), 알루미늄 산화물(AlxOy, 0<x<3, 0<y<3), 탄탈륨 산화물(TaxOy, 0<x<3, 0<y<3), 티타늄 산화물(TiOx, 0<x<3) 및 이들의 조합에서 선택되는 광학 필름의 제조방법.
  17. 제13항에서,
    상기 유기 배리어층은 (메트)아크릴 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 티올-엔(thiol-ene) 수지 및 이들의 조합에서 선택되는 광학 필름의 제조방법.
  18. 제13항에서,
    상기 제조방법은 광학 필름의 최외각 보호층을 더 형성하는 공정을 더 포함하는 광학 필름의 제조방법.
  19. 제13항에서,
    상기 경화형 모노머는 경화하여 (메트)아크릴 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지 또는 티올-엔(thiol-ene) 수지를 제공하는 모노머 또는 이들의 조합에서 선택되는 광학 필름의 제조방법.
  20. 제1항 내지 제12항중 어느 하나의 항에 따른 광학 필름을 포함하는 백라이트 유닛.
  21. 제1항 내지 제12항중 어느 하나의 항에 따른 광학 필름을 포함하는 소자.
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