KR20170024755A

KR20170024755A - 색변환 반사시트 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20170024755A
Application number: KR1020150120154A
Authority: KR
Inventors: 박태성; 신동목; 안병인
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2015-08-26
Filing date: 2015-08-26
Publication date: 2017-03-08
Also published as: KR102020523B1

Abstract

본 명세서에 기재된 발명은 반사시트; 및 상기 반사시트의 적어도 일면 상의 가장자리부의 적어도 일부에 구비되고, 수지 매트릭스 및 상기 수지 매트릭스 내에 분산되고, 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때 조사된 광과 다른 파장의 광을 방출하는 형광체를 포함하는 2 이상의 이격된 패턴들을 포함하는 색변환층을 포함하는 색변환 반사시트로서, 상기 색변환 반사시트는 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때 600 nm 이상에서 발광 피크를 갖는 광을 방출하는 것인 색변환 반사시트, 이를 포함하는 백라이트 유닛, 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.

Description

색변환 반사시트 및 이의 제조방법{COLOR CONVERSION REFLECTIVE SHEET AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}

본 출원은 색변환 반사시트 및 이의 제조방법에 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.

상기 노력의 하나로서, 최근 양자점 관련 기술 및 시제품이 많이 구현되고 있다. 그러나, 카드뮴 계열의 양자점은 사용 제한 등의 안전성 문제가 있으므로, 상대적으로 안전성 이슈가 없는 카드뮴이 없는 양자점을 적용한 백라이트 제조에 관심이 모이고 있다.

한국 출원 공개 제2000-0011622호

본 출원은 색변환 반사시트, 이의 제조방법, 상기 색변환 반사시트를 포함하는 백라이트 유닛, 및 상기 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.

본 출원의 일 실시상태는

반사시트; 및

상기 반사시트의 적어도 일면 상의 가장자리부의 적어도 일부에 구비되고, 수지 매트릭스 및 상기 수지 매트릭스 내에 분산되고, 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때 조사된 광과 다른 파장의 광을 방출하는 형광체를 포함하는 2 이상의 이격된 패턴들을 포함하는 색변환층

을 포함하는 색변환 반사시트로서,

상기 색변환 반사시트는 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때 600 nm 이상에서 발광 피크를 갖는 광을 방출하는 것인 색변환 반사시트를 제공한다.

일 예에 따르면, 상기 색변환 반사시트의 600 nm 이상에서의 발광 피크의 강도는 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때 상기 색변환 반사시트가 흡수한 광의 녹색 및 청색을 포함하는 파장에서의 최대 발광 피크 대비 80% 이상이다. 여기서, 흡수광은 색변환층을 갖지 않는 반사시트에 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때 반사되는 광의 발광 스펙트럼 값에서 상기 색변환 시트로부터 나오는 광의 발광 스펙트럼 값을 제외한 값으로부터 유추될 수 있다. 본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 색변환 반사시트에 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때 600 nm 이상의 파장에 존재하는 발광 피크의 반치폭은 80 내지 150 nm 이다.

본 출원의 또 하나의 실시상태는 전술한 색변환 반사시트를 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다. 예컨대, 상기 백라이트 유닛은 도광판; 상기 도광판에 빛을 조사하도록 구비된 광원; 상기 도광판의 일면에 구비된 전술한 색변환 반사시트; 및 상기 도광판과 상기 색변환 반사시트 사이 또는 상기 도광판의 색변환 반사시트가 구비된 면의 반대면에 구비된 색변환 필름을 포함한다.

본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 백라이트 유닛의 상기 색변환 필름이 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때 600 nm 이상에서 발광 피크를 갖고, 상기 색변환 필름의 600 nm 이상에서 존재하는 발광 피크와 상기 색변환 반사시트의 600 nm 이상에서 존재하는 발광 피크의 파장의 차이가 20 nm 이하이다.

본 출원의 또 하나의 실시상태는 상기 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.

본 명세서에 기재된 실시상태들에 따르면, 반사시트의 가장자리부에 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때 600 nm 이상에서 발광 피크를 갖는 광을 방출할 수 있는 패턴들을 포함하는 색변환층을 형성함으로써, 백라이트 유닛에 색변환 필름만을 사용하는 경우 청색광 조사시 색변환 필름의 가장자리부에서의 빛샘 발생에 의하여 청색화되는 현상을 방지할 수 있다. 이에 의하여, 가장자리부의 청색화 현상으로 인하여 TV와 같은 디스플레이의 구동시 화면부의 중심과 가장자리부의 색이 불균일해지는 것을 방지할 수 있다. 특히, 상기 반사시트의 가장자리부에 추가로 구비되는 색변환층을 2 이상의 패턴들을 포함하도록 형성함으로써, 패턴의 형태, 크기 또는 분포를 조절하여 원하는 광학특성을 달성할 수 있고, 상기 패턴들이 존재하는 영역과 존재하지 않는 영역 사이의 경계를 은폐하는 효과도 기대할 수 있다. 또한, 상기 반사시트에 구비되는 색변환층으로부터 나오는 빛의 반치폭을 작게 함으로써 백라이트 유닛의 색재현율을 더욱 향상시킬 수 있다.

도 1 및 2는 본 출원의 실시상태들에 따른 색변환 반사시트의 단면을 예시한 것이다.
도 3 내지 6은 본 출원의 실시상태들에 따른 색변환 반사시트의 상면을 예시한 것이다.
도 7 및 8은 본 출원의 실시상태들에 따른 백라이트 유닛을 예시한 것이다.
도 9 및 도 10은 본 출원의 실시상태들에 따른 백라이트 유닛의 도광판에 구비된 산란 패턴을 예시한 것이다.
도 11 및 12는 본 출원의 실시상태들에 따른 디스플레이 장치를 예시한 것이다.

본 출원의 일 실시상태에 따른 색변환 반사시트는 반사시트; 및 상기 반사시트의 적어도 일면 상의 가장자리부의 적어도 일부에 구비되고, 수지 매트릭스 및 상기 수지 매트릭스 내에 분산되고, 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때 조사된 광과 다른 파장의 광을 방출하는 형광체를 포함하는 2 이상의 이격된 패턴들을 포함하는 색변환층을 포함한다. 이 때, 상기 색변환 반사시트는 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때 600 nm 이상에서 발광 피크를 갖는 광을 방출한다.

상기 실시상태에 따른 색변환 반사시트는, 광을 반사하는 기능을 갖는 반사시트의 가장자리부 중 적어도 일부에 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때 600 nm 이상에서 발광 피크를 갖는 광을 방출할 수 있는 색변환 패턴들을 형성함으로써 얻어질 수 있다. 이에 의하여, 백라이트 유닛에 색변환 필름만을 사용하는 경우 청색광 조사시 색변환 필름의 가장자리부에서의 빛샘 발생에 의하여 청색화되는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 상기 색변환 패턴들의 각각의 형태, 크기 또는 분포를 조절하여 원하는 광학특성을 달성할 수 있고, 상기 패턴들이 존재하는 영역과 존재하지 않는 영역 사이의 경계를 은폐하는 효과도 기대할 수 있다.

본 명세서에 있어서, 가장자리부란, 반사시트의 어느 일면 상의 테두리 라인으로부터 일정 폭을 가지고 중심부을 향하여 연장되는 부분을 의미한다. 상기 가장자리부는 상기 반사시트의 가장자리부를 포함하는 일면의 중심부를 포함하지 않는다. 일 예에 따르면, 상기 가장자리부는 반사시트의 테두리 라인으로부터 해당 테두리 라인에 수직한 방향으로의 반사시트의 폭 10% 이하, 예컨대 5% 이하의 폭을 가지도록 배치될 수 있다. 본 명세서에 있어서 상기 반사시트의 가장자리부의 폭은 색변환층의 폭과 동일한 의미로 사용될 수 있다. 색변환층의 폭은 일정할 수도 있고, 위치에 따라 서로 다른 폭을 가질 수도 있다.

본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 색변환층을 구성하는 패턴들의 형태는 특별히 한정되지 않으며, 상기 반사시트의 면에 평행한 방향으로의 수평단면이 사각형, 삼각형, 원형, 타원형, 스트라이프 등 다양한 형태들 중에서 선택될 수 있다. 또한, 상기 색변환층을 구성하는 패턴들은 상기 반사시트의 면에 수직한 방향으로의 수직단면이 사각형, 삼각형 등의 다양한 형태들 중에서 선택될 수 있다. 필요에 따라 상기 수직단면 또는 수평단면의 테두리는 직선, 곡선 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 상기 패턴들의 형태는 모두 동일할 수도 있으나, 필요에 따라 그 크기나 형태가 서로 상이한 2 이상의 패턴들이 존재할 수 있다.

상기 색변환층을 구성하는 패턴들의 수평단면의 최장 길이는 예컨대 5mm 이하, 더 바람직하게는 3 mm 이하로 구성될 수 있다. 상기 범위내인 경우, 국지적인 색상 차이를 방지할 수 있다. 상기 패턴들의 수평단면의 최장 길이는 상기 수평단면이 원형과 같은 dot 형태인 경우는 직경이고, 사각형인 경우 대각선이다.

일 실시상태에 따르면, 상기 색변환층을 구성하는 패턴들이 존재하는 영역 중 상기 패턴들이 반사시트와 접하는 면적인 색변환층의 패턴 밀도는 5%-70% 수준이 바람직하며, 반사시트의 가장자리로부터 중심부 방향으로 색변환층의 패턴 밀도가 점점 낮아지는 그라데이션을 가질 수도 있다. 상기 색변환층 패턴이 존재하는 영역은 반사시트의 색변환층이 구비된 면의 테두리 라인과, 상기 테두리 라인에 평행한 선 중 상기 테두리 라인으로부터 가장 멀리 존재하는 패턴의 테두리에 접하는 선에 의하여 구획될 수 있다. 예컨대, 도 3에서 반사시트의 좌측 테두리 라인으로부터 적색 점선으로 표시된 선으로 구획되는 영역 중 색변환층의 패턴들이 반사시트와 접하는 면적으로 패턴 밀도가 결정될 수 있다. 본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 색변환층을 구성하는 패턴들은 균일한 분포를 가질 수도 있으나, 필요에 따라 불균일한 분포를 가질 수 있다.

본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 패턴들은 상기 제1 색변환층의 가장자리부로부터 중심부로의 방향으로 갈수록 그 수평면적이 작아지거나, 개수가 적어지는 구성을 갖는다. 특히, 패턴들의 개수는 유지하면서 각 패턴들의 수평면적이 적어지는 그라데이션이 사용될 수 있다.

본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 반사시트의 일면이 사각형인 경우, 상기 색변환층은 상기 반사시트의 일면의 한 변측의 가장자리부, 두 변측의 가장자리부, 세 변측의 가장자리부 또는 네 변측의 가장자리부에 구비될 수 있다. 도 1 및 도 2는 일 예에 따른 색변환 반사시트의 단면 구조를 예시한 것이다. 도 1은 어느 한 변측의 가장자리부에 색변환층이 구비된 예이고, 도 2는 대향하는 두 변측의 가장자리부에 변환층이 구비된 예이다. 도 3 내지 도 6은 몇몇 예들에 따른 색변환 반사시트의 상면의 구조를 예시한 것이다. 도 3 내지 도 6은 각각 상기 반사시트의 일면의 한 변측의 가장자리부, 두 변측의 가장자리부, 세 변측의 가장자리부 및 네 변측의 가장자리부에 색변환층이 구비된 예를 도시한 것이다.

본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 색변환층의 수지 매트릭스로는 동일한 종류가 사용될 수도 있고, 상이한 종류가 사용될 수도 있다. 상기 수지 매트릭스로는 열가소성 고분자 또는 열경화성 고분자가 사용될 수 있다. 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), 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS)계, 수소화된 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(hydrogenated SEBS)계 등이 사용될 수 있다. UV 경화형 수지에 비하여 열가소성 또는 열경화성 고분자는 UV 경화과정에서 나오게 되는 UV 에너지를 사용하지 않고, 형광체를 공격할 수 있는 라디칼 또는 양이온을 가지고 있지 않으므로, UV 에너지 또는 라디칼이나 양이온에 의한 광특성 저하를 방지할 수 있다. 다만, 필요에 따라, 색변환층의 수지 메트릭스로서 상기 열가소성 수지 외에, UV 경화형 아크릴 수지, 열경화형 에폭시 수지, 우레탄 수지, 실리콘 수지 등을 사용할 수도 있다.

본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 색변환층의 형광체로는 1종 또는 2종 이상이 함께 사용될 수 있다. 상기 형광체로는 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때 조사된 광과 다른 파장의 광을 방출하는 형광체라면 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 형광체로는 450 nm에서 발광 피크를 가지고 반치폭이 40 nm 이하이며 발광 강도 분포가 모노모달(monomodal)한 광 조사시 조사된 광과 상이한 파장의 광을 방출하는 형광체가 사용될 수 있다. 바람직하게는 상기 형광체로서 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때 600 nm 이상, 예컨대 600 내지 780 nm에서 발광 피크를 갖는 광을 방출하는 형광체가 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 형광체는 청색 또는 녹색 광을 흡수하여 적색 광을 방출하는 적색 형광체, 또는 적색 형광체와 청색 광을 흡수하여 녹색 광을 방출하는 녹색 형광체의 혼합을 포함할 수 있다.

조사된 광과 상이한 파장의 광을 방출한다는 것은, 조사된 광의 파장과 방출하는 광의 파장이 전혀 중첩되지 않을 필요는 없고, 조사된 광의 전체 파장과 방출하는 광의 전체 파장이 일치하지 않는 경우를 의미하며, 파장의 일부만이 상이한 경우도 포함된다. 예컨대, 무기 형광체, 유기 형광체, 양자점 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다. 무기 형광체, 유기 형광체 및 양자점으로는 당기술분야에 알려져 있는 것들이 사용될 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 광뿐만 아니라 500~600nm 사이의 파장의 광을 흡수할 수도 있다.

상기 형광체의 함량은 색변환층의 각 패턴들에 포함된 수지 매트릭스 100 중량부를 기준으로 0.005 중량부 내지 2 중량부일 수 있다.

본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 색변환층의 두께가 1 내지 200 마이크로미터일 수 있다. 일 예에 따르면, 색변환층의 두께는 1 내지 50 마이크로미터, 더 바람직하게는 1 내지 20 마이크로미터일 수 있다. 제2 색변환층의 두께가 상기 범위 내인 경우, 필름끼리의 마찰 등에 의해 제2 색변환층이 떨어져 나가거나 갈림이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

전술한 본 출원의 실시상태들에 따른 색변환 반사시트는 반사시트의 적어도 일면 상의 가장자리부 중 적어도 일부에 색변환층을 형성함으로써 제조될 수 있다. 일 예에 따르면, 반사시트의 적어도 일면 상의 가장자리부 중 적어도 일부에 색변환층을 점착층을 이용하여 부착하거나, 색변환층 제조용 조성물을 직접 코팅하는 방법에 의하여 제조할 수 있다. 코팅 방법으로는 스크린 프린팅 또는 잉크젯 프린팅 등의 방법으로 이용할 수 있다. 색변환층 제조용 조성물을 코팅한 후 UV 경화를 진행할 수 있다. 예컨대, 스크린 프린팅 조건을 위해서는 코팅액의 점도가 Brookfiled 점도계 기준 3000 cps 이상인 것이 바람직하다. 너무 점도가 낮으면 스크린 프린팅된 코팅액이 UV 경화 전에 번져서 바람직한 패턴을 얻을 수 없다. 또 하나의 예로서, 열가소성 수지를 적용한 희석 코팅액(100 cps 이하)를 잉크젯 프린팅을 통해 패턴을 형성하고 건조시키는 방법을 이용할 수도 있다.

상기 색변환층은 형광체가 용해 또는 분산된 수지 용액을 반사시트 상에 코팅하는 단계; 및 상기 반사시트 상에 코팅된 수지 용액을 건조하는 단계를 포함하는 방법, 또는 형광체를 수지와 함께 압출하는 단계를 포함하는 방법에 의하여 제조될 수 있다.

상기 형광체가 유기 형광체인 경우, 상기 수지 용액 중에는 유기 형광체가 용해되어 있기 때문에 유기 형광체가 용액 중에 균질하게 분포하게 되므로, 별도의 분산공정을 필요로 하지 않는다.

상기 수지 용액에는 필요에 따라 첨가제가 첨가될 수 있으며, 예컨대 실리카, 티타니아, 지르코니아, 알루미나 분말과 같은 광확산제가 첨가될 수 있다. 또한, 광확산 입자의 안정적인 분산을 위하여 분산제가 추가로 첨가될 수도 있다.

상기 형광체가 용해 또는 분산된 수지 용액은 용액 중에 형광체와 수지가 용해 또는 분산되어 있는 상태라면 그 제조방법은 특별히 한정되지 않는다.

일 예에 따르면, 유기 형광체를 용매에 녹여 제1 용액을 준비하고, 수지를 용매에 녹여 제2 용액을 준비하고, 상기 제1 용액과 제2 용액을 혼합하는 방법에 의하여 유기 형광체가 용해된 수지 용액을 제조할 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 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 반사시트 상에 코팅하는 공정은 롤투롤 공정을 이용할 수 있다. 예컨대, 반사시트가 권취된 롤로부터 기재를 푼 후, 상기 반사시트의 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, 스크린 프린팅 방식 등 다양한 바 코팅 방식이 사용될 수도 있다.

상기 코팅 이후에 건조 공정을 수행한다. 건조 공정은 용매를 제거하기에 필요한 조건으로 수행할 수 있다. 예컨대, 반사시트가 코팅 공정시 진행하는 방향으로, 코터에 인접하여 위치한 오븐에서 용매가 충분히 날아갈 조건으로 건조하여, 반사시트 위에 원하는 두께 및 농도의 형광체를 포함하는 색변환층을 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.

형광체를 수지와 함께 압출하여 필름화하는 경우에는 당기술분야에 알려져 있는 압출 방법을 이용할 수 있으며, 예컨대, 형광체를 폴리카보네이트계(PC), 폴리(메트)아크릴계, 스티렌-아크릴로니트릴계(SAN)와 같은 수지를 함께 압출함으로써 색변환층을 제조할 수 있다.

상기 반사시트로는 백라이트 유닛에 통상적으로 사용되는 것이 사용될 수 있다.

본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 색변환 반사시트에 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때 600 nm 이상의 파장에 존재하는 발광 피크의 반치폭은 80 내지 150 nm 이다. 상기 반치폭은 450 nm에서 발광 피크를 가지고 반치폭이 40 nm 이하이며 발광 강도 분포가 모노모달(monomodal)한 청색광 조사에 의하여 측정될 수 있다. 상기 반치폭은 상기와 같은 청색광 조사시 상기 색변환 반사시트로부터 발광한 빛 중 600 nm 이상의 파장에 존재하는 발광 피크의 최대 높이의 절반일 때의 발광 피크의 폭을 의미한다.

상기 색변환 필름은 수지 매트릭스 및 상기 수지 매트릭스에 분산되고, 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때 조사된 광과 다른 파장의 광을 방출하는 형광체를 포함하는 필름일 수 있다. 색변환 필름을 구성하는 수지 매트릭스 및 형광체의 종류 및 함량은 전술한 색변환 반사시트에 포함되는 색변환층에서 예시한 내용이 참고될 수 있다. 상기 색변환 필름의 두께는 필요에 따라 결정될 수 있으며, 1 내지 200 마이크로미터, 예컨대 1 내지 50 마이크로미터일 수 있다.

상기 색변환 반사시트에 포함되는 색변환층과 상기 색변환 필름의 형광체의 종류 및 함량은 동일할 수도 있고 상이할 수 있다. 필요에 따라 색변환 반사시트의 색변환층의 형광체와 색변환 필름의 형광체로는 동일한 종류가 사용될 수 있다. 예컨대, 색변환 필름의 형광체가 적색인 경우, 이에 의하여 청색광 조사시 색변환 필름의 가장 자리 부분에서의 색상이 청색화되어 보이므로, 색변환 반사시트의 색변환층에 의하여 가장자리부에 적색 형광체를 보상해 줌으로써 가장자리의 청색화 현상을 방지할 수 있다. 색변환 필름의 형광체가 적색 형광체와 녹색 형광체를 포함하는 경우, 색변환 반사시트의 색변환층의 형광체도 적색 형광체와 녹색 형광체를 포함하는 것이 바람직하다.

본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 백라이트 유닛의 상기 색변환 필름이 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때 600 nm 이상에서 발광 피크를 갖고, 상기 색변환 필름의 600 nm 이상에서 존재하는 발광 피크와 상기 색변환 반사시트의 600 nm 이상에서 존재하는 발광 피크의 파장의 차이가 20 nm 이하이다. 이와 같이 색변환 필름과 색변환 반사시트의 발광 피크의 파장 차이가 20 nm 이하일 때, 색변환 필름만을 이용한 경우와 동일한 색으로 발광할 수 있으며, 색변환 반사시트로 인한 색 불균일을 방지할 수 있다.

상기 색변환 필름의 형광체와 상기 색변환 반사시트의 색변환층의 형광체의 함량비는, 형광체의 종류에 따라 선택될 수 있으나, 색변환 필름과 색변환 반사시트의 색변환층의 두께가 동일할 때 450 nm 파장을 포함하는 광 조사시 각 층으로부터 나오는 발광 파장의 피크 강도가 색변환 필름 대비 색변환 반사시트의 색변환층이 0.1 내지 5의 비가 되도록 결정되는 것이 바람직하다.

상기 백라이트 유닛은 반사시트의 가장자리부에 색변환층을 포함하는 것을 제외하고는 당기술분야에 알려져 있는 백라이트 유닛 구성을 가질 수 있다. 예컨대, 도 7 및 도 8에 일 예를 도시하였다. 도 7에 따르면, 도광판과 색변환 반사시트 사이에 색변환 필름이 구비될 수 있다. 상기 색변환 반사시트의 상기 색변환 필름에 인접한 면에 색변환층이 구비될 수도 있다. 도 8에 따르면, 도광판의 양면에 각각 색변환 필름과 색변환 반사시트가 구비된다. 상기 색변환 반사시트의 도광판에 인접한 면에 색변환층이 구비될 수도 있다.

상기 도광판에 빛을 조사하도록 구비된 광원은 특별히 한정되지 않지만, 도광판의 측면에 구비될 수 있다. 필요에 따라 광원으로부터 나오는 빛이 도광판으로만 들어가도록 광원 둘레에 반사판이 추가로 구비될 수 있다. 도 7 및 도 8에는 광원과 광원을 둘러싸는 반사판을 포함하는 구성을 예시하였으나, 이와 같은 구조에 한정되는 것은 아니며, 당기술분야에 알려져 있는 백라이트 유닛 구조에 따라 변형될 수 있다. 또한, 광원은 측쇄형 뿐만 아니라 직하형이 사용될 수도 있으며, 반사판이나 반사층은 필요에 따라 생략되거나 다른 구성으로 대체될 수도 있으며, 필요에 따라 추가의 필름, 예컨대 광확산 필름, 집광 필름, 휘도 향상 필름 등이 더 추가로 구비될 수 있다.

도 7 및 도 8과 같은 백라이트 유닛의 구성 중 상기 도광판의 상면 또는 하면에는 필요에 따라 산란 패턴이 구비될 수 있다. 도 9에는 도광판의 하면, 즉 반사판에 대향하는 면에 산란 패턴이 구비된 예를 도시하였고, 도 10에는 도광판의 상면, 즉 반사판에 대향하는 면의 반대면에 산란 패턴이 구비된 예를 도시하였다. 도광판 내부로 유입된 광은 반사, 전반사, 굴절, 투과 등의 광학적 과정의 반복으로 불균일한 광분포를 가지는데, 상기 산란 패턴은 상기 불균일한 광분포를 균일한 밝기로 유도하기 위하여 이용될 수 있다.

본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 전술한 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치가 적용된다. 이 디스플레이 장치로는 전술한 백라이트 유닛을 구성요소로 포함하는 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 디스플레이 장치는 디스플레이 모듈 및 백라이트 유닛을 포함한다. 도 11 및 12에 디스플레이 장치의 구조를 예시하였다. 그러나, 이에만 한정된 것은 아니고, 디스플레이 모듈과 백라이트 유닛 사이에 필요한 경우 추가의 필름, 예컨대 광확산 필름, 집광 필름, 휘도 향상 필름 등이 더 추가로 구비될 수 있다.

이하, 실시예를 통하여, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하기 위한 것은 아니다.

실시예 1

450 nm에서 발광 피크를 가지고 반치폭이 40 nm 이하이며 발광 강도 분포가 모노모달(monomodal)한 광 조사시 최대 발광 피크의 파장 630 nm, 반치폭 100nm를 갖는 형광체를 아크릴 바인더에 배합하여 코팅 조성물을 제조하고, 이를 연신 반사시트 위에 도트 패턴(도트간 간격 4 mm)을 상기 반사시트의 가장자리 부의 폭 10cm가 되는 영역 상에 형성하였다. 상기 도트 패턴 중 상기 반사시트 상의 단부에 가까운 도트는 직경이 0.18mm이었고, 반사시트 상의 단부에서 중앙부로 갈수록 입경이 작은 도트를 배열하였으며, 반사시트의 중앙부에 가장 가까운 도트의 직경은 0.13 mm이었다. 반사시트의 폭은 1215 mm이었다.

실시예 2

형광체로서 최대 발광 피크의 파장 640 nm, 반치폭 100nm를 갖는 형광체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

실시예 3

형광체로서 최대 발광 피크의 파장 650 nm, 반치폭 100nm를 갖는 형광체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

실시예 4

형광체로서 최대 발광 피크의 파장 650 nm, 반치폭 110nm를 갖는 형광체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

비교예 1

도트 패턴이 없는 연신 반사시트를 준비하였다.

측정 방법

실시예 1 내지 4 및 비교예에서 제조한 색변환 반사시트를 LCM 상태의 모듈에 넣고 SR-UL2(휘도계)를 사용하여 측정하였다. SR-UL2로 LCM 모듈의 가장자리부터 4mm 간격으로 약 15cm를 측정하여 가장자리부와 15cm 떨어진 부의 편차를 측정하였다. 색좌표는 u', v'를 기준으로 하여, R/G ratio와 R/B ratio는 Red, Green, Glue 파장대에서의 max intensity 파장에서의 intensity 비로 나타내었다.

각각의 편차는 [가장자리부의 값-15cm 떨어진 부의 값]으로 나타내었다.

	발광파장(nm)	반치폭(nm)	u' 편차	v' 편차	R/G Ratio 편차	R/B Ratio 편차
비교예	형광패턴 X	형광패턴 X	-0.006	-0.003	-0.10	-0.05
실시예 1	630	100	0.002	0.009	-0.01	0.01
실시예 2	640	100	0.001	0.007	0.01	0.01
실시예 3	650	100	0.001	0.004	0.01	0.02
실시예 4	650	110	0.001	0.006	0.01	0.02

Claims

반사시트; 및
상기 반사시트의 적어도 일면 상의 가장자리부의 적어도 일부에 구비되고, 수지 매트릭스 및 상기 수지 매트릭스 내에 분산되고, 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때 조사된 광과 다른 파장의 광을 방출하는 형광체를 포함하는 2 이상의 이격된 패턴들을 포함하는 색변환층
을 포함하는 색변환 반사시트로서,
상기 색변환 반사시트는 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때 600 nm 이상에서 발광 피크를 갖는 광을 방출하는 것인 색변환 반사시트.
청구항 1에 있어서, 상기 색변환 반사시트에 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때 600 nm 이상의 파장에 존재하는 발광 피크의 반치폭은 80 내지 150 nm인 것인 색변환 반사시트.
청구항 1에 있어서, 상기 색변환층은 크기나 형태가 서로 상이한 2 이상의 패턴들을 포함하는 것인 색변환 반사시트.
청구항 1에 있어서, 상기 색변환층의 패턴들은 상기 반사시트의 가장자리부로부터 중심부로의 방향으로 갈수록 그 수평면적이 작아지는 구성을 갖는 것인 색변환 반사시트.
청구항 1에 있어서, 상기 반사시트의 가장자리부는 반사시트의 테두리 라인으로부터 해당 테두리 라인에 수직한 방향으로의 반사시트의 폭의 10% 이하인 폭을 갖는 것인 색변환 반사시트.
청구항 1에 있어서, 상기 반사시트의 색변환층의 패턴 밀도는 5% 내지 70%인 것인 색변환 반사시트.
청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 따른 색변환 반사시트를 포함하는 백라이트 유닛.
청구항 7에 있어서, 상기 백라이트 유닛은 도광판; 상기 도광판에 빛을 조사하도록 구비된 광원; 상기 도광판의 일면에 구비된 상기 색변환 반사시트; 및 상기 도광판과 상기 색변환 반사시트 사이 또는 상기 도광판의 색변환 반사시트가 구비된 면의 반대면에 구비된 색변환 필름을 포함하는 것인 백라이트 유닛.
청구항 8에 있어서, 상기 백라이트 유닛의 상기 색변환 필름이 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때 600 nm 이상에서 발광 피크를 갖고, 상기 색변환 필름의 600 nm 이상에서 존재하는 발광 피크와 상기 색변환 반사시트의 600 nm 이상에서 존재하는 발광 피크의 파장의 차이가 20 nm 이하인 것인 백라이트 유닛.
청구항 8에 있어서, 상기 색변환 필름의 형광체와 상기 색변환 반사시트의 색변환층의 형광체의 함량비는, 색변환 필름과 색변환 반사시트의 색변환층의 두께가 동일할 때 450 nm 파장을 포함하는 광 조사시 각 층으로부터 나오는 발광 파장의 피크 강도가 색변환 필름 대비 색변환 반사시트의 색변환층이 0.1 내지 5의 비가 되도록 결정된 것인 백라이트 유닛.
청구항 8에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치.