KR20170075468A - 광학 필름 - Google Patents

광학 필름 Download PDF

Info

Publication number
KR20170075468A
KR20170075468A KR1020150185155A KR20150185155A KR20170075468A KR 20170075468 A KR20170075468 A KR 20170075468A KR 1020150185155 A KR1020150185155 A KR 1020150185155A KR 20150185155 A KR20150185155 A KR 20150185155A KR 20170075468 A KR20170075468 A KR 20170075468A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
optical film
group
luminescent layer
barrier
Prior art date
Application number
KR1020150185155A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102041823B1 (ko
Inventor
김동렬
류상욱
이성환
양희왕
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020150185155A priority Critical patent/KR102041823B1/ko
Publication of KR20170075468A publication Critical patent/KR20170075468A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102041823B1 publication Critical patent/KR102041823B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B32B2307/422—Luminescent, fluorescent, phosphorescent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2310/00—Treatment by energy or chemical effects
    • B32B2310/08—Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation
    • B32B2310/0806—Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B32B2310/0831—Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using UV radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2310/00—Treatment by energy or chemical effects
    • B32B2310/14—Corona, ionisation, electrical discharge, plasma treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B32B2457/20—Displays, e.g. liquid crystal displays, plasma displays

Abstract

본 출원은 광학 필름, 광학 필름의 제조방법 및 이의 용도에 관한 것이다.
본 출원은, 배리어성 발광층을 포함하여, 필름의 박형화를 도모함과 아울러 산소 등에 대한 차단 특성이 우수한 광학 필름, 광학 필름의 제조방법 및 이의 용도를 제공할 수 있다.

Description

광학 필름{OPTICAL FILM}
본 출원은 배리어성 발광층을 포함하는 광학 필름, 그 제조방법, 조명 장치 및 디스플레이 장치에 대한 것이다.
조명 장치는 다양한 용도에 사용되고 있다. 조명 장치는, 예를 들면, LCD(Liquid Crystal Display), TV, 컴퓨터, 모바일폰, 스마트폰, 개인 휴대정보 단말기(PDA), 게이밍 장치, 전자 리딩 (reading) 장치 또는 디지털 카메라 등과 같은 디스플레이의 BLU(Backlight Unit)로 사용될 수 있다. 조명 장치는 그 외에도, 실내 또는 실외 조명, 무대 조명, 장식 조명, 액센트 조명 또는 박물관 조명 등에 사용될 수 있고, 이 외에도 원예학이나, 생물학에서 필요한 특별한 파장 조명 등에 사용될 수 있다.
대표적인 조명 장치로는, 예를 들면, LCD의 BLU 등으로 사용되는 것으로서 청색 LED(Light Emitting Diode)와 YAG(Yttrium aluminium garnet)와 같은 형광체를 조합시켜 백색광을 내는 장치가 있다.
최근에는, 양자점과 같은 크기가 상이한 파장 변환입자를 포함하는 광학 필름에 청색 광원을 조사하여, 궁극적으로 백색광을 재현시키는 조명장치에 대한 기술적 요구가 대두되고 있다.
기존에 상기 파장 변환입자를 이용한 조명장치의 경우, 파장 변환입자가 산소 등의 기체에 의해 발광 효율이 감소되는 것을 방지하기 위하여, 파장 변환입자를 포함하는 발광층의 양면에 배리어 필름을 라미네이트하거나 (특허문헌 1) 또는 발광층 내부에 항산화 물질 등을 첨가함으로써 (특허문헌 2), 기체 차단 특성을 확보하고 있다.
그러나, 상기와 같은 기체 차단성을 확보하는 기술의 경우, 광학 필름의 박형화 요구에 부합하지 못하는 측면이 있고, 측면에 기체의 침투에 따른 발광효율의 감소를 저지하지 못하는 문제점이 있었으며, 궁극적으로 조명장치 또는 디스플레이 장치에서 요구하는 기체 차단율을 달성하는데 많은 어려움이 존재하였다.
대한민국 공개특허공보 제2014-0094806호 미국 공개특허공보 US2012/0256134
본 출원은 광학 필름, 예를 들면 박형화의 요구에 부합하며, 산소 등의 기체 차단특성이 우수하고, 발광 효율이 우수한 광학 필름, 이의 제조방법 및 이의 용도를 제공한다.
본 출원은 상기 과제를 해결하기 위하여 안출 된 것으로써, 파장 변환 입자 및 폴리 실라잔 화합물의 유도체를 포함하고, 하기 수식 1을 만족하는 배리어성 발광층을 포함하는 광학 필름에 관한 것이다.
[수식 1]
0.75 ≤ b/(a+b) ≤ 0.98
상기 수식 1에서, a는 배리어성 발광층 내 Si-N의 결합 단위의 몰수이고, b는 배리어성 발광층 내 Si-O의 결합 단위의 몰수이다.
하나의 예시에서, 폴리 실라잔 화합물은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서, R-1, R2 및 R3는 각각 수소 또는 알킬기, 알케닐기,아릴기 또는 알콕시기이고, n은 임의의 수이다.
예시적인 광학 필름은, 배리어성 발광층의 일면 또는 양면에 기능성층을 포함할 수 있다. 상기 기능성층은 기재층, 버퍼층, 보호층 및 반사층 중 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 단층 또는 다층 구조일 수 있다.
구체적인 예시에서 광학 필름은, 발광층의 일면에 버퍼층 및 기재층을 포함하고, 반대 면에 보호층을 포함하는 구조일 수 있다.
또한, 본 출원은 기재층 상에 폴리 실라잔 화합물 및 파장 변환입자를 포함하는 조성물을 도포 한 후, 경화 하여 배리어성 발광층을 형성하는 단계를 포함하는 광학 필름의 제조방법에 관한 것이다. 상기 광학 필름의 배리어성 발광층은 예를 들면, 경화 후 Si-N의 결합 단위의 몰수(a)와 Si-O의 결합 단위의 몰수(b)의 비율(b/(a+b))가 0.75 내지 0.98의 범위 내에 있을 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원에 따른 광학 필름의 제조방법에 있어서, 경화단계는, 진공 자외선 또는 플라즈마 처리를 이용하는 것일 수 있다.
더욱이, 본 출원은 광원과 상기 광학 필름을 포함하고, 상기 광원과 광학 필름은, 상기 광원으로부터의 광이 상기 광학 필름으로 입사될 수 있도록 배치되어 있는 조명 장치 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것일 수 있다.
본 출원은 광학 필름, 예를 들면 목적하는 기체 차단성을 확보할 수 있으면서, 필름의 박형화 요구에 부합하는 광학 필름, 이의 제조방법 및 이의 용도를 제공할 수 있다.
또한, 본 출원은 파장 변환입자의 열화에 의한 발광 효율의 감소를 방지할 수 있는 광학 필름, 이의 제조방법 및 이의 용도를 제공할 수 있다.
도 1 내지 3은 예시적인 광학 필름의 구조를 보여준다.
도 4 및 5는 예시적인 조명 장치의 구조를 보여준다.
이하, 본 출원에 대해서 실시예 및 도면을 통해 보다 상세히 설명하겠지만, 본 출원은 이하의 실시 예에서 제시하는 공정조건에 제한되는 것이 아니며, 본 출원의 목적을 달성하기에 필요한 조건의 범위 안에서 임의로 선택 할 수 있음은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
본 출원의 광학 필름은, 발광층의 양면에 배리어층을 형성하여 산소 등의 기체 차단성을 확보하던 기존의 기술에 비해, 광학 필름의 박형화에 부합하고, 광학 필름 측면으로의 산소 등의 침투 등을 방지하여 목적하는 산소 차단 특성을 확보할 수 있다.
또한, 별도의 열 경화 공정 등을 거치지 아니하여 광학 필름에 포함되어 있는 파장 변환입자의 고온 열화를 방지할 수 있고, 궁극적으로 발광 효율을 증대시킬 수 있는 광학 필름을 제공할 수 있다.
본 출원의 광학 필름은 배리어성 발광층을 포함할 수 있다. 상기 배리어성 발광층은, 파장 변환 입자 및 폴리 실라잔 화합물의 유도체를 포함한다. 또한, 상기 배리어성 발광층은 하기 수식 1을 만족할 수 있다.
[수식 1]
0.75 ≤ b/(a+b) ≤ 0.98
상기 수식 1에서, a는 배리어성 발광층 내 Si-N의 결합 단위의 몰수이고, b는 배리어성 발광층 내 Si-O의 결합 단위의 몰수이다.
본 출원에서 용어 「광학 필름」은 다양한 광학 장치에 이용될 수 있는 필름을 의미할 수 있다. 예를 들면, 상기 광학 필름은, 소정 파장의 광을 흡수하여 상기 흡수한 광과 동일하거나 다른 파장의 광을 방출할 수 있도록 형성된 필름을 의미할 수 있다.
본 출원의 용어 「배리어성 발광층」은, 전술한 바와 같이, 파장 변환 입자 및 폴리실라잔 화합물의 유도체를 포함하고, 후술하는 조명 장치 또는 디스플레이 장치에 포함되어 있는 광원으로부터의 광을 흡수하여 동일하거나 다른 파장의 광을 방출하는 역할 뿐 아니라, 산소 등의 기체에 대한 배리어성을 나타내는 층을 의미할 수 있다.
하나의 예시에서, 배리어성 발광층은 폴리 실라잔 화합물의 유도체를 포함한다. 본 출원에서 용어 「폴리 실라잔 화합물의 유도체」는 후술하는 폴리실라잔 화합물에 작용기의 도입, 산화 또는 원자 등의 치환으로 형성된 단량체, 올리고머 또는 고분자를 의미할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 폴리 실라잔 화합물의 유도체는 Si-O의 결합 단위과 Si-N의 결합 단위가 소정의 몰 비율을 가지고 포함되어 있을 수 있다.
구체적으로, 배리어성 발광층 내 Si-N의 결합 단위의 몰수(a)와 배리어성 발광층 내 Si-O의 결합 단위의 몰수(b)의 비율(a/(a+b))은 0.75 내지 0.98의 범위 내에 있을 수 있다.
즉, 본 출원의 배리어성 발광층에 포함되는 폴리 실라잔 화합물의 유도체는, 폴리 실라잔 화합물의 세라믹화 과정, 예를 들면 광 또는 플라즈마를 이용하여 경화하는 과정에 의해 유도되며, 이 때 폴리 실라잔 화합물의 Si-N 결합의 일부가 Si-O로 전환될 수 있다. 이에, 본 출원은 배리어성 발광층 내 Si-N의 결합 단위의 몰수(a)와 배리어성 발광층 내 Si-O의 결합 단위의 몰수(b)의 비율(a/(a+b))을 0.75 내지 0.98의 범위 내로 조절함으로써, 발광층에 적절한 강성을 부여하여 배리어성을 확보할 수 있고, 파장 변환 입자를 고르게 분산시켜 목적하는 파장 변환 효율을 달성할 수 있다.
배리어성 발광층의 상기 몰비(a/(a+b))가 0.75 미만일 경우에는 발광층의 탄성률이 상승해 배리어성이 낮아질 수 있고, 0.98 초과일 경우, 파장 변환 입자가 고르게 분산되지 못하거나 경도가 지나치게 높아 크랙(crack)이 발생할 우려가 있을 수 있다.
상기 배리어성 발광층의 상기 몰비(a/(a+b))는, 다른 예시에서 0.78 내지 0.96 또는 0.80 내지 0.94의 범위 내에 있을 수 있다.
배리어성 발광층 내 폴리 실라잔 화합물의 유도체를 형성할 수 있는 폴리 실라잔은, 예를 들면 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 일 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00002
상기 화학식 1에서, R-1, R2 및 R3는 각각 수소 또는 알킬기, 알케닐기,아릴기, 알콕시기 또는 알킬실릴기 등의 유기 작용기이고, n은 임의의 수이다.
본 출원에서 용어 「알킬기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 의미할 수 있다. 상기 알킬기는 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형일 수 있다. 알킬기로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기,sec-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, n-헥실기,n- 헵틸기 또는 n-옥틸기 등의 직쇄형 또는 분지쇄형 알킬기이거나, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 또는 시클로헵틸기 등의 시클로 알킬기 등이 예시될 수 있다. 또한, 상기 알킬기는 임의적으로 하나 이상의 치환기로 치환되어 있을 수 있다.
본 출원에서 용어 「알케닐기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 2 내지 20, 탄소수 2 내지 16, 탄소수 2 내지 12, 탄소수 2 내지 8 또는 탄소수 2 내지 4의 알케닐기를 의미할 수 있다. 상기 알케닐기는 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형일 수 있다. 알케닐기는 비닐기, 1-프로페닐기, 2-프로페닐기, 1-부테닐기, 2-부테닐기 또는 3-부테닐기 등이 예시될 수 있다. 또한, 알케닐기는 임의적으로 하나 이상의 치환기로 치환되어 있을 수 있다.
본 출원에서 용어 「아릴기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 벤젠 고리 또는 2개 이상의 벤젠 고리가 축합 또는 결합된 구조를 포함하는 화합물 또는 그 유도체로부터 유래하는 1가 잔기를 의미할 수 있다. 아릴기의 범위에는 통상적으로 아릴기로 호칭되는 관능기는 물론 소위 아르알킬기(aralkyl group) 또는 아릴알킬기 등도 포함될 수 있다. 아릴기는, 예를 들면, 탄소수 6 내지 25, 탄소수 6 내지 21, 탄소수 6 내지 18 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴기일 수 있다. 아릴기로는, 페닐기, 페녹시기, 페녹시페닐기, 페녹시벤질기, 디클로로페닐, 클로로페닐, 페닐에틸기, 페닐프로필기, 벤질기, 톨릴기, 크실릴기(xylyl group) 또는 나프틸기 등이 예시될 수 있다. 또한, 상기 아릴기는 임의적으로 하나 이상의 치환기로 치환되어 있을 수 있다.
본 출원에서 용어 「알콕시기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알콕시기를 의미할 수 있다. 상기 알콕시기는 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형일 수 있다. 또한, 상기 알콕시기는 임의적으로 하나 이상의 치환기로 치환되어 있을 수 있다.
상기 알킬실릴기는, 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, 트리이소프로필실릴기, 트리t-부틸실릴기, 메틸디에틸실릴기, 디메틸실릴기, 디에틸실릴기, 메틸실릴기 또는 에틸실릴기 등이 예시될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원에서 상기 알킬기, 알킬렌기 또는 아릴기 또는 알콕시기에 임의적으로 치환되어 있을 수 있는 치환기로는, 염소 또는 불소 등의 할로겐, 글리시딜기, 에폭시알킬기, 글리시독시알킬기 또는 지환식 에폭시기 등의 에폭시기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 이소시아네이트기, 티올기 또는 1가 탄화수소기 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 용어 「1가 탄화수소기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소와 수소로 이루어진 화합물 또는 그러한 화합물의 유도체로부터 유도되는 1가 잔기를 의미할 수 있다. 예를 들면, 1가 탄화수소기는, 1개 내지 25개의 탄소 원자를 포함할 수 있다. 1가 탄화수소기로는, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기 또는 아릴기 등이 예시될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 폴리 실라잔의 Si-N 결합 단위는 후술하는 경화과정, 예를 들면 광 또는 플라즈마를 이용한 산화과정을 거치는 경우, Si-O의 결합 단위로 전환될 수 있고, 상기 전환 비율을 전술한 바와 같이 조절함으로써, 발광층에 목적하는 배리어성을 부여할 수 있다.
배리어성 발광층은, 파장 변환입자를 포함할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 파장 변환 입자는 배리어성 발광층 내에 분산되어 있을 수 있다. 상기 용어 「파장 변환입자가 분산」되어 있다는 것은, 배리어성 발광층 내에 파장 변환입자가 고르게 포함되어 있는 상태를 의미할 수 있다.
본 출원의 용어 「파장 변환 입자」는 소정 파장의 광을 흡수하여 상기 흡수한 광과 동일하거나 다른 파장의 광을 방출할 수 있도록 형성된 입자를 의미한다.
파장 변환 입자의 형태는 특별히 제한되지 않으며, 구상이거나, 타원체; 원통형 또는 각형의 막대형; 다각형; 또는 무정형 등 일 수 있다.
파장 변환 입자가 구상일 경우, 예를 들면 평균 입경이 약 100 nm 이하, 90 nm 이하, 80 nm 이하, 70 nm 이하, 60 nm 이하, 50 nm 이하, 40 nm 이하, 30 nm 이하, 20 nm 이하 또는 약 15 nm 이하일 수 있으며, 입자의 크기는 방출하고자 하는 파장의 광에 따라 상이할 수 있다.
예를 들면, 파장 변환 입자는 420 내지 490 nm의 범위 내의 어느 한 파장의 광을 흡수하여 490 내지 580 nm 범위 내의 어느 한 파장의 광을 방출할 수 있는 입자(이하, 녹색 입자라 칭할 수 있다.) 및/또는 420 내지 490 nm의 범위 내의 어느 한 파장의 광을 흡수하여 580 내지 780 nm 범위 내의 어느 한 파장의 광을 방출할 수 있는 입자(이하, 적색 입자라 칭할 수 있다.)일 수 있다.
즉, 파장 변환 입자는 420nm 내지 490nm의 범위 내의 광을 흡수하여 490nm 내지 580nm의 범위 내의 광을 방출할 수 있는 제 1 파장 변환 입자 및/또는 420nm 내지 490nm 범위 내의 광을 흡수하여 580nm 내지 780nm의 범위 내의 광을 방출할 수 있는 제 2 파장 변환 입자를 포함할 수 있다. 상기에서 제 1 파장 변환 입자는 전술한 녹색 입자일 수 있고, 제 2 파장 변환 입자는 전술한 적색 입자일 수 있다.
예를 들어, 백색광을 방출할 수 있는 광학 필름을 얻기 위하여 상기 적색 입자와 녹색 입자가 적정 비율로 조성물에 포함되어 있을 수 있다.
파장 변환 입자의 종류는 이러한 작용을 나타내는 것이라면 특별한 제한 없다. 이러한 입자의 대표적인 예로는, 소위 양자점(Quantum Dot)으로 호칭되는 나노 구조물이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원에서 사용될 수 있는 양자점은 임의의 적합한 재료, 예를 들면, 무기 재료로서, 무기 전도 또는 반전도 재료를 사용하여 형성될 수 있다. 적합한 반도체 재료로는 II-VI족, III-V족, IV-VI족 및 IV족 반도체들이 예시될 수 있다. 구체적으로는, Si, Ge, Sn, Se, Te, B, C(다이아몬드 포함), P, BN, BP, BAs, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs, InSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdSeZn, CdTe, HgS, HgSe, HgTe, BeS, BeSe, BeTe, MgS, MgSe, GeS, GeSe, GeTe, SnS, SnSe, SnTe, PbO, PbS, PbSe, PbTe, CuF, CuCl, CuBr, CuI, Si3N4, Ge3N4, Al2O3, (Al, Ga, In)2 (S, Se, Te)3, Al2CO 및 2개 이상의 상기 반도체들의 적합한 조합들이 예시될 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
양자점은, 또한 코어-셀 구조(core-shell structure)를 가질 수 있다. 코어-셀 구조(core-shell structure)는 양자점의 중심 부분을 뜻하는 코어부와 상기 코어부를 둘러쌓고 있는 셀부를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 코어-셀 구조(core-shell sturucture)의 양자점(코어/셀)은, CdSe/ZnS, InP/ZnS, PbSe/PbS, CdSe/CdS, CdTe/CdS 또는 CdTe/ZnS 등이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 파장 변환입자는 유기소재로 이루어진 고분자 입자일 수 있다. 상기 유기소재로 이루어진 고분자 입자의 종류 및 크기 등은 예를 들면 대한민국 공개특허공보 2014-0137676호 등이 개시되어 있는 공지의 것이 제한 없이 이용될 수 있다.
파장 변환 입자는 공지된 임의의 방식으로 제조할 수 있다. 예를 들어, 미국특허 제6,225,198호, 미국공개특허 제2002-0066401호, 미국 특허 제6,207,229호, 미국특허 제6,322,901호, 미국특허 제6,949,206호, 미국특허 제7,572,393호, 미국특허 제7,267,865호, 미국특허 제7,374,807호 또는 미국특허 제6,861,155호 등에 양자점 등의 형성 방법이 공지되어 있으며, 상기 외에도 다양한 공지의 방식들이 본 출원에 적용될 수 있다.
파장 변환 입자의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않고, 목적하는 광 방출 특성을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다.
파장 변환 입자는 하나 이상의 리간드 또는 배리어를 포함할 수 있도록 표면이 개질 된 것 일 수 있다. 상기 리간드 또는 배리어는, 파장 변환 입자의 안정성을 향상시키고, 고온, 고강도, 외부 가스 또는 수분 등을 포함하는 유해한 외부 조건들로부터 파장 변환 입자를 보호하는 것에 유리할 수 있으며, 파장 변환 입자의 친수성 또는 소수성 특성을 부여하는 역할을 할 수 있다.
하나의 예시에서, 파장 변환 입자는 리간드로 표면이 개질 된 것일 수 있다.
전술한 바와 같이, 파장 변환 입자의 표면 개질을 통해 형성된 리간드는 파장 변환 입자의 표면에 적합한 특성을 나타낼 수 있게 하는 역할을 하는 것으로써, 그 형성 방법은 공지이며, 이와 같은 방식은 본 출원에서 제한 없이 적용될 수 있다. 이러한 재료 내지는 방법들은, 예를 들면, 미국공개특허 제2008-0281010호, 미국공개특허 제2008-0237540호, 미국공개특허 제2010-0110728호, 미국공개특허 제2008-0118755호, 미국특허 제7,645,397호, 미국특허 제7,374,807호, 미국특허 제6,949,206호, 미국특허 제7,572,393호 또는 미국특허 제7,267,875호 등에 개시되어 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 하나의 예시에서 상기 리간드는, 아민기를 갖는 분자(oleylamine, triethylamine, hexylamine, naphtylamine 등) 혹은 고분자, 카복실기를 갖는 분자(oleic acid 등) 혹은 고분자, 티올기를 갖는 분자(butanethiol, hexanethiol, dodecanethiol 등) 혹은 고분자, 피리딘기를 갖는 분자(pyridine 등) 혹은 고분자, 포스핀기를 갖는 분자(triphenylphosphine 등), 산화포스핀기를 갖는 분자(trioctylphosphine oxide 등), 카보닐기를 갖는 분자(alkyl ketone 등), 벤젠고리를 갖는 분자(benzene, styrene 등) 혹은 고분자, 히드록시기를 갖는 분자(butanol, hexanol 등) 혹은 고분자, 또는 설폰기를 갖는 분자(Sulfonic acid 등) 혹은 고분자 등에 의해 형성될 수 있다.
본 출원의 배리어성 발광층은, 고온의 열 중합 공정을 포함하지 아니하므로, 전술한 파장 변환 입자의 열화에 의한 발광 효율의 감소를 방지할 수 있으며, 나아가 Cd 등을 포함하는 파장 변환 입자와 같이 내열성이 우수한 파장 변환 입자 뿐만 아니라, 내열성이 취약한 파장 변환 입자를 발광층에 포함시킬 수 있으므로, 파장 변환 입자의 종류 선택에 있어서 제약을 최소화할 수 있다.
파장 변환입자의 발광층 내에서의 비율은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 목적하는 광 특성 등을 고려하여 적정 범위로 선택될 수 있다. 하나의 예시에서 발광층 내에서 상기 파장 변환입자는 0.05 중량% 내지 20 중량%의 농도로 존재할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
하나의 예시에서 발광층에는 전술한 녹색입자와 적색입자가 동시에 분산되어 있을 수 있다.
예를 들면, 파장 변환 입자는 420nm 내지 490nm의 범위 내의 광을 흡수하여 490nm 내지 580nm의 범위 내의 광을 방출할 수 있는 제 1 파장 변환 입자 및/또는 420nm 내지 490nm 범위 내의 광을 흡수하여 580nm 내지 780nm의 범위 내의 광을 방출할 수 있는 제 2 파장 변환 입자를 포함할 수 있다.
상기 제 1 파장 변환 입자 및/또는 제 2 파장 변환 입자를 배리어성 발광층에 포함함으로써, 후술하는 배리어성 발광층을 포함하는 조명장치가 백색광을 발광할 수 있게 한다.
배리어성 발광층은, 무기입자를 더 포함할 수 있다. 상기 무기입자는 배리어성 발광층에 적절한 강성을 부여하여, 배리어성을 보다 더 우수하게 하기 위해 채택한 구성으로써, 전술한 폴리 실라잔 화합물의 사용량을 감소시키는 역할을 수행할 수 있다.
무기입자는 상기 목적을 달성할 수 있는 것이면 공지의 무기 입자가 제한 없이 이용될 수 있고, 예를 들면 실리카, 알루미나, 산화 티탄 또는 산화 지르코늄과 같은 무기 재료를 포함하는 입자 등이 예시될 수 있으나 이에 제한되는 아니다.
이러한 무기 입자의 배리어성 발광층 내에서의 비율은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 발광층으로 입사되는 광의 경로를 고려하여 적정 비율로 선택될 수 있다.
무기 입자는, 예를 들면, 배리어성 발광층을 형성하는 폴리 실라잔 화합물의 유도체 100 중량부 대비 5 내지 50 중량부의 비율로 배리어성 발광층에 포함될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
배리어성 발광층은 산화제를 더 포함할 수 있다. 상기 산화제는, 후술하는 경화 공정, 예를 들면 광 또는 플라즈마를 이용한 산화 공정의 속도를 향상시키기 위해 포함시키는 구성이며, 상기 목적을 달성할 수 있는 것이면 공지의 산화제가 제한 없이 모두 이용될 수 있으며, 그 함량 또한 적정 비율이 선택될 수 있다.
예를 들면 산화제로서는, 과산화물(H2O2, Na2O2, BaO2, (C6H5CO)2O2등 ); 차아염소산(HClO); 오존수; 메틸 에틸 케톤퍼옥사이드, 메틸 이소부틸 케톤퍼옥사이드, 사이클로헥사논 퍼옥사이드, 메틸 사이클로헥사논 퍼옥사이드 또는3,3,5-트리메틸사이클로 헥산온 퍼옥사이드 등의 케톤 퍼옥사이드류; 아세틸 퍼옥사이드, 프로피오닐 퍼옥사이드, 이소부티릴 퍼옥사이드, 옥타노일 퍼옥사이드3,5,5-트리메틸 헥사노일 퍼옥사이드, 데카노일 퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, P-클로로벤조 일 퍼옥사이드,2,4-디클로로 벤조일 퍼옥사이드 또는 아세틸 사이클로헥산 설포닐 퍼옥사이드 등의 디아실퍼옥사이드류; t-부틸 하이드로퍼옥사이드, 큐멘하이드로퍼옥사이드, 디이소프로필벤젠 하이드로퍼옥사이드, P-멘탄 하이드로퍼옥사이드,2,5-디메틸 헥산2,5-디하이드로 퍼옥사이드 또는 1,1,3,3-테트라 메틸 부틸 하이드로퍼옥사이드 등의 하이드로퍼옥사이드류; t-부틸 퍼옥사이드, t-부틸-α-큐밀 퍼옥사이드, 지α -큐밀 퍼옥사이드, ,2,5-디메틸-2,5-비스(t-부틸 퍼옥시) 헥산 또는 2,5-디메틸-2,5--비스(t-부틸 퍼옥시)-3-헥신 등의 알킬퍼옥사이드류; 1,1-비스(t-부틸 퍼옥시)-3,3,5-트리메틸사이클로 헥산 또는 2,2-비스(t-부틸 퍼옥시) 부탄 등의 퍼옥시 케탈류; t-부틸 퍼옥시 아세테이트, t-부틸 퍼옥시 이소부티레이트, t-부틸 퍼옥시 옥토에이트, t-부틸 퍼옥시 피바레이트, t-부틸 퍼옥시 네오 데카노에이트, t-부틸 퍼옥시-3,5 5-트리메틸 헥사노에이트, t-부틸 퍼옥시 벤조에이트, 지 t-부틸 퍼옥시 프탈레이트, 또는 2,5-디메틸-2,5-비스(벤조일 퍼옥시) 헥산 등의 알킬 파 에스테르류; 등이 예시될 수 있다.
산화제는, 예를 들면, 배리어성 발광층을 형성하는 폴리 실라잔 화합물의 유도체 100 중량부 대비 0.5 내지 5 중량부의 비율로 배리어성 발광층에 포함될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
배리어성 발광층의 두께는 광학 필름의 박형화 및 발광 효율 등을 고려하여 적절한 범위를 선정할 수 있으며, 예를 들면 10 nm 내지 500 nm 의 두께 범위를 가질 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이, 본 출원의 광학 필름은 폴리 실라잔 화합물의 유도체 및 파장 변환 입자를 포함하는 배리어성 발광층을 포함함으로써, 광학 필름의 박형화를 도모할 수 있고, 산소 등의 기체 침투에 따른 파장 변환입자의 발광 효율 저하 문제를 극복하여 궁극적으로 목적하는 발광 특성을 확보할 수 있다.
하나의 예시에서, 발광 필름은 ASTM D 3985 방식에 의해 23℃의 온도 및 0%의 상대습도 조건에서 측정한 산소 투과도(Oxygen Transmission Rate, 이하 "OTR"이라 함)이 1 cc/m2/day/atm 이하일 수 있다. OTR 또한, 낮을수록 산소에 대한 우수한 차단능을 보이는 것을 의미하므로, 그 하한은 특별히 제한되지 않는다.
다른 예시에서, 상기 OTR은 0.9 cc/m2/day/atm 이하, 0.8 cc/m2/day/atm 이하, 0.7 cc/m2/day/atm 이하, 0.6 cc/m2/day/atm 이하, 0.5 cc/m2/day/atm 이하, 0.4 cc/m2/day/atm 이하, 0.3 cc/m2/day/atm 이하, 0.2 cc/m2/day/atm 이하 또는 0.1 cc/m2/day/atm 이하일 수 있다.
본 출원의 광학 필름은, 전술한 배리어성 발광층을 포함하고, 상기 배리어성 발광층의 일면 또는 양면에 기능성층을 포함할 수 있다. 기능성층은, 예를 들면 기재층, 버퍼층, 보호층 또는 반사층 등일 수 있다.
기능성층은 광학 필름의 가스 배리어성 또는 발광 효율을 증대 시키기 위해 채택한 구성으로써, 예를 들면 전술한 기재층, 버퍼층, 보호층 및 반사층 중 선택되는 어느 하나 이상의 층을 포함하는 단층 또는 다층 구조일 수 있다.
구체적인 예시에서, 본 출원의 기능성층 및 배리어성 발광층을 포함하는 광학 필름은 도 1에 도시된 바와 같이, 기재층(100) 및 상기 기재층상에 형성되어 있는 배리어성 발광층(200)을 포함하는 것일 수 있다.
본 출원의 광학 필름에 포함되는 기재층은, 배리어성 발광층의 지지체 역할을 수행하는 것으로써, 투명성이나 빛의 굴절률 등의 광학 특성, 내충격성, 내열성 또는 내구성 등을 고려하여 선택될 수 있으며, 필름 또는 시트 타입으로 디스플레이 장치 등의 광학용 부재로 사용될 수 있는 고분자층이면 제한 없이 이용가능 할 수 있다.
구체적인 일례로써, 상기 기재층은 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리 에스테르; 트리아세틸 셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 프로피오닐 셀룰로오스, 부틸 셀룰로오스 또는 아세틸 셀룰로오스 등의 셀룰로오스 ; 6-나일론 또는 6,6-나일론 등의 폴리아미드; 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴 폴리머; 또는 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리이미드, 폴리비닐알코올, 폴리카보네이트 또는 에틸렌비닐알코올 등의 유기 고분자로 형성된 것을 이용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 기재층은 상기 1종 또는 2종 이상의 혼합물 또는 중합체로 형성된 것일 수도 있고, 복수의 층을 적층 시킨 구조의 것일 수도 있다.
또한, 기재층에는 공지의 첨가제, 예를 들면, 대전 방지제, 자외선 흡수제, 적외선 흡수제, 가소제, 윤활제, 착색제, 산화방지제 또는 난연제 등이 포함되어 있을 수 있다.
기재층은, 예를 들면 표면이 개질 된 것일 수 있다. 상기 표면 개질은 후술할 배리어성 코팅층 형성용 조성물 또는 버퍼층 형성용 조성물의 코팅시 필름의 접착력 부족으로 코팅막이 탈리 하는 등의 현상을 방지하고자 실시하는 것으로써, 화학적 처리, 코로나 방전 처리, 기계적 처리, 자외선(UV) 처리, 활성 플라즈마 처리 또는 글로우 방전 처리 등의 처리방식을 채택할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
기재층은 광학 필름의 투명성, 박막화 및 가공시에 장력에 의한 주름 등의 발생을 최소화 하기 위한 목적 등을 고려한 적절한 두께 범위를 설정할 수 있고, 예를 들면, 10 내지 80㎛, 또는 20 내지 50㎛인 것이 좋으나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 광학 필름은, 전술한 기재층 표면의 요철을 최소화하고, 기재층 및 배리어성 발광층의 열 팽창계수 차이에 따른 균열(Crack) 등의 현상을 방지하기 위하여 기재층과 배리어성 발광층 사이에 버퍼층을 포함할 수 있다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 출원의 광학 필름(1)은 기재층(100), 상기 기재층상에 형성되어 있는 버퍼층(300) 및 상기 버퍼층 상에 형성되어 있는 배리어성 발광층(200)을 포함할 수 있다.
버퍼층은, 기재층의 표면 거칠기를 소정 범위로 조절하고, 기재층 및 배리어성 발광층의 열 팽창 계수 차이에 따른 균열(Crack)을 방지 하기 위해 채택한 구성으로써, 상기 목적을 달성할 수 있도록 하는 공지의 형성 방법 및 재료가 본 출원에서 제한 없이 채택될 수 있다.
예를 들면, 버퍼층은 Al 등의 금속, SiOx, SiOxNv, SiNx, AlOx, ZnSnOx, ITO, ZnO, IZO, ZnS, MgO 또는 SnOx등의 무기 소재, 폴리이미드, 플루오렌 고리를 가지는 카도계 수지(caldo resin), 우레탄, 에폭시드, 폴리에스테르, 폴리아믹산, 폴리이미드, 폴리에틸렌이민, 폴리비닐알코올, 폴리아미드, 폴리티올, 폴리((메타)아크릴레이트) 또는 유기 실리콘 등과 같은 유기 소재 등을 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 버퍼층은, 지르코늄, 티탄 또는 세륨 등의 금속의 알콕시드 또는 아실레이트(acylate) 등의 화합물을 카복실기 또는 히드록시기 등의 극성기를 가지는 바인더와 배합한 소재를 사용하여 형성할 수도 있다.
하나의 예시에서, 버퍼층은 열 또는 자외선 경화 가능한 라디칼 중합성 화합물로부터 형성된 중합체, 예를 들면 아크릴 중합체를 포함할 수 있다.
상기 아크릴 중합체는, 예를 들면 (메타)아크릴산 에스테르 화합물의 중합 단위를 포함할 수 있다. 본 출원에서 용어 「(메타)아크릴산 에스테르 화합물」은 아크릴산 또는 메타크릴산이나 그 유도체를 의미할 수 있다. 또한, 본 출원의 용어「중합 단위」는, 전술한 (메타)아크릴산 에스테르 화합물 등의 소정 화합물이 중합되어 형성된 중합체의 주쇄 또는 측쇄 등의 골격에 상기 소정 화합물이 포함되어 있는 상태를 의미할 수 있다.
상기 (메타)아크릴산 에스테르 화합물은 예를 들면 알킬 (메타)아크릴레이트 일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
하나의 예시에서, 알킬 (메타)아크릴레이트는 탄소수가 1 내지 20인 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트 일 수 있으며, 그 예로는 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, 이소부틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 헥실 (메타)아크릴레이트, 시클로헥실 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 데실 (메타)아크릴레이트, 도데실 (메타)아크릴레이트, 트리데실 (메타)아크릴레이트, 테트라데실 (메타)아크릴레이트, 옥타데실 (메타)아크릴레이트 또는 이소보닐 (메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
아크릴 중합체는, 또한, 가교성 관능기를 가지는 단량체의 중합 단위를 포함할 수 있다.
상기 가교성 관능기는, 가교제에 의해 아크릴 중합체에 가교반응을 유도할 수 있는 것이면 제한 없이 이용가능 할 수 있으며, 예를 들면 히드록시기, 카르복시기, 이소시아네이트기, 글리시딜기, 에폭시기 또는 아민기 등일 수 있다.
상기 아크릴 중합체는, 유리전이온도의 조절이나 가교 효율 등의 조절을 위하여 필요하다면 임의의 기타 단량체의 중합 단위를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 단량체의 종류나 그 비율은 특별히 제한되지 않고, 공지의 성분 중에서 적절하게 선택될 수 있다. 다른 임의의 단량체의 예를 들면 (메타)아크릴로니트릴, (메타)아크릴아미드, N-메틸 (메타)아크릴아미드, N,N-디메틸 (메타)아크릴아미드, N-부톡시 메틸 (메타)아크릴아미드, N-비닐피롤리돈 또는 N-비닐 카프로락탐 등과 같은 질소 함유 단량체; 알콕시 알킬렌글리콜 (메타)아크릴산 에스테르, 알콕시 디알킬렌글리콜 (메타)아크릴산 에스테르 또는 알콕시 폴리에틸렌글리콜 (메타)아크릴산 에스테르 등과 같은 알킬렌옥시드기 함유 단량체; 또는 스티렌 또는 메틸 스티렌과 같은 스티렌계 단량체 등이 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
버퍼층에 포함되어 있는 아크릴 중합체는 가교제에 의해 가교되어 있는 것일 수 있다. 가교제로는, 예를 들면 다관능성 가교제를 이용할 수 있다.
본 출원에서 용어 「다관능성 가교제」는, 상기 아크릴 중합체의 가교성 관능기와 반응할 수 있는 관능기를 한 분자 내에 2개 이상 포함하는 2관능 이상의 다관능 화합물, 예를 들면, 관능기를 한 분자 내에 2 내지 6개 포함하는 다관능 화합물을 의미할 수 있다. 상기 한 분자 내에 포함되어 있는 2개 이상의 관능기는 동일하거나 서로 다른 종의 관능기일 수 있다.
본 출원에서 다관능성 가교제로는, 전술한 아크릴 중합체에 포함되어 있는 가교성 관능기와 반응할 수 있는 관능기로서, 카르복시기, 산 무수물기, 비닐에테르기, 아민기, 카르보닐기, 이소시아네이트기, 에폭시기, 아지리디닐기, 카르보디이미드기 또는 옥사졸린기 등의 관능기를 1종 이상, 예를 들면, 1 내지 2종 포함하는 화합물을 사용할 수 있다.
버퍼층은 열 팽창 계수(CTE)가 50 ppm/℃ 내지 200 ppm/℃ 의 범위를 가지는 것일 수 있다. 상기 범위내에서, 기재층 및 배리어성 발광층의 열 팽창 계수 차이 에 따른 균열(Crack) 등을 방지할 수 있다.
버퍼층의 두께는 광학 필름의 박형화 등을 고려하여 적절한 범위가 채택될 수 있으며, 예를 들면 버퍼층의 두께는 0.1 ㎛ 내지 100 ㎛ 의 범위 내에 있을 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 예시에서 상기 버퍼층의 두께는, 예를 들면 0.1 ㎛ 내지 100 ㎛ 또는 1 ㎛ 내지 90 ㎛, 10 ㎛ 내지 80 ㎛ 또는 20 ㎛ 내지 70 ㎛의 범위 내에 있을 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 광학 필름은, 배리어성 발광층 상에 기능성층, 예를 들면 보호층을 더 포함할 수 있다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 출원의 광학 필름(1)은 순차적으로, 기재층(100), 버퍼층(300), 배리어성 발광층(200) 및 보호층(400)을 포함하는 구조일 수 있다.
보호층은, 배리어성 발광층을 보호하고, 배리어성을 향상시키기 위해 채택한 구성으로써, 그 재료는 전술한 버퍼층에 개시되어 있는 모든 무기 또는 유기 소재가 적절히 사용될 수 있다.
본 출원의 광학 필름은, 발광 효율을 증대시키기 위해서, 파장 선택적 반사능이 있는 반사층을 더 포함할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 반사층은, 청색광 만을 선택적으로 반사하여, 전술한 파장 변환입자의 발광 효율을 증대시키는 것일 수 있다.
본 출원은, 또한 상기와 같은 광학 필름의 제조방법에 관한 것일 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원은 기재층 상에 폴리 실라잔 화합물 및 파장 변환입자를 포함하는 조성물을 도포 한 후, 경화 하여 배리어성 발광층을 형성하는 단계를 포함하는 광학 필름의 제조방법에 관한 것일 수 있다.
본 출원에 따른 광학 필름의 제조방법에 이용되는 기재층 및 배리어성 발광층에 포함되어 있는 폴리 실라잔 화합물과 파장 변환입자의 종류 및 구성은 전술한 광학 필름에서 이용되는 것과 동일하다.
본 출원의 기재층 상에 배리어성 발광층을 형성하는 단계는, 예를 들면 기재층 상에 폴리 실라잔 화합물 및 파장 변환 입자를 포함하는 조성물을 습식 도포(wet coating) 한 후, 경화 하는 것을 포함할 수 있다.
상기 배리어성 발광층을 형성하는 조성물은, 폴리 실라잔 화합물, 산화제, 무기 입자, 파장 변환입자 및 용매 등을 포함하는 혼합물일 수 있다. 상기 무기 입자 및 산화제의 종류는 광학 필름에서 언급한 것이 제한 없이 이용될 수 있다.
배리어성 발광층을 형성하는 조성물에 포함되는 용매에는, 수분을 함유 하기 어려운 유기용매를 이용하는 것이 바람직하며, 그 구체적은 종류는, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 펜타놀, 헥사놀, 메틸 셀로솔브, 부틸 셀로솔브, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 또는 카르비놀 등의 알콜성 용매가 이용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
기재층 상에 배리어성 발광층 형성용 조성물을 도포하는 방법은, 공지의 모든 습식 도포(Wet coating) 방법이 이용될 수 있으며, 예를 들면 잉크젯 법, 스핀 코트법, 캐스팅법, 마이크로 그라비어 코트법, 그라비어 코트법, 바 코트 법, 롤 코트 법, 와이어 바 코트 법, 딥코터법, 스프레이 코트 법, 스크린 인쇄 법, 플렉소 인쇄 법, 오프셋 인쇄법, 마이크로 콘택트 푸딩 팅법 또는 다이 코트 법과 같은 각종 도포 방법을 들 수 있고, 본 출원은 이들 중 일종 또는 복수의 방법을 조합할 수도 있다.
본 출원에 따른 광학 필름의 제조방법은, 전술한 배리어성 발광층 형성용 조성물을 기재층 상에 도포 한 이후에, 경화하는 공정을 포함할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 경화하는 공정은, 도포된 배리어성 발광층 형성용 조성물에 포함되어 있는 폴리 실라잔 화합물을 산화 시키는 것을 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로 폴리 실라잔 화합물에 포함되어 있는 Si-N을 Si-O로 전환시켜 세라믹화 하는 것을 포함할 수 있다. 상기 경화는, 예를 들면 광 또는 플라즈마를 이용하여 수행하는 것일 수 있다.
하나의 예시에서, 경화는 광 조사, 예를 들면 자외선을 조사함으로써, 수행되는 것일 수 있다. 상기 자외선은, 예를 들면 2000Å 미만의 진공 자외선을 이용하여 수행하는 것일 수 있다.
하나의 예시에서, 경화는 플라즈마 처리, 예를 들면 상압 또는 진공 플라즈마 처리를 수행하는 것일 수 있다.
진공 플라스마를 이용하는 처리의 경우, 질소 가스, 산소 가스, 또는 이들의 혼합 가스를 20 Pa 내지 50 Pa정도의 진공도에 유지된 밀폐계 내에 공지의 전극 혹은 도파관을 배치해, 직류, 교류, 라디오파 혹은 마이크로파 등의 전력을 전극 혹은 도파관을 통하여 인가함으로써 임의의 플라스마를 발생 시키는 공정을 포함할 수 있다. 플라즈마 처리를 수행함에 있어서, 처리 출력, 처리시간 또는 처리 온도 등은 공지이다.
본 출원에 따른 광학 필름의 제조방법은 또한, 배리어성 발광층을 형성하기 위한 조성물의 도포 공정 전에, 기재층 상에 열 팽창 계수가 50ppm/℃ 내지 200ppm/℃의 범위 내에 있는 버퍼층을 형성하는 단계를 더 포함 할 수 있다.
상기 버퍼층을 형성하는 재료는, 전술한 광학 필름에서 언급한 것을 제한 없이 이용할 수 있다. 또한, 버퍼층을 형성하는 방법은, 예를 들면, 기재층 상에 버퍼층 형성재료를 공지의 습식 또는 건식 도포 방법을 이용하여 도포함으로써, 형성할 수 있다.
본 출원에 따른 광학 필름의 제조방법은 또한, 배리어성 발광층 상에 보호층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 보호층의 재료 및 그 형성방법은 버퍼층의 형성 방법과 실질적으로 동일할 수 있으며, 보호층의 채택 목적 및 역할을 수행할 수 있을 정도의 적절한 재료 및 방법이 제한 없이 이용될 수 있다.
본 출원은 또한 조명 장치에 대한 것이다. 예시적인 조명 장치는, 광원과 상기 광학 필름을 포함할 수 있다. 하나의 예시에서 상기 조명 장치에서의 광원과 광학 필름은, 상기 광원에서 조사된 광이 상기 광학 필름으로 입사할 수 있도록 배치될 수 있다. 광원으로부터 조사된 광이 상기 광학 필름으로 입사하면, 입사된 광 중에서 일부는 상기 광학 필름 내의 파장 변환입자에 흡수되지 않고 그대로 방출되고, 다른 일부는 상기 파장 변환입자에 흡수된 후에 다른 파장의 광으로 방출될 수 있다. 이에 따라 상기 광원에서 방출되는 광의 파장과 상기 파장 변환입자가 방출하는 광의 파장을 조절하여 광학 필름으로부터 방출되는 광의 색순도 또는 칼라 등을 조절할 수 있고, 발광 효율이 증대된 광학 필름을 제공할 수 있다.
하나의 예시에서, 발광층에 전술한 적색 및 녹색 입자를 적정량 포함시키고, 광원이 청색광을 방출하도록 조절하면, 광학 필름에서는 백색광이 방출될 수 있다.
본 출원의 조명 장치에 포함되는 광원의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 목적하는 광의 종류를 고려하여 적절한 종류가 선택될 수 있다. 하나의 예시에서 상기 광원은 청색 광원이고, 예를 들면, 420 내지 490 nm의 범위 내의 파장의 광을 방출할 수 있는 광원일 수 있다.
또한, 본 출원은 상기와 같은 광학 필름을 포함하는 조명 장치 및 그 용도에 관한 것일 수 있다.
광학 필름을 포함하는 조명장치의 구성 및 구조는, 예를 들면, 광원 및 상기 광학 필름을 포함하고, 상기 광원과 광학 필름은, 상기 광원에서 조사된 광이 상기 광학 필름으로 입사할 수 있도록 배치될 수 있는 등 공지의 모든 구성 및 구조가 제한 없이 이용될 수 있다.
구체적으로, 도 4 및 도 5에 도시된 구조 등이 광학 필름을 포함하는 조명 장치의 구조일 수 있다.
도 4에서는 광원(500)이 광학 필름(1)의 하부에 배치되어 있고, 이에 따라 상부 방향으로 광원(500)으로부터 조사된 광은 상기 광학 필름(1)으로 입사될 수 있다.
도 5는, 광원(500)이 광학 필름(1)의 측면에 배치된 경우이다. 필수적인 것은 아니지만, 상기와 같이 광원(500)이 광학 필름(1)의 측면에 배치되는 경우에는, 도광판(Light Guiding Plate)(700)이나 반사판(600)과 같이 광원(500)으로부터의 광이 보다 효율적으로 광학 필름(300)에 입사될 수 있도록 하는 다른 수단이 포함될 수도 있다.
도 4 및 5에 나타난 예시는 본 출원의 조명 장치의 하나의 예시이며, 이 외에도 조명 장치는 공지된 다양한 형태를 가질 수 있고, 이를 위해 공지의 다양한 구성을 추가로 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 출원의 조명 장치는 다양한 용도에 사용될 수 있다.
상기 조명장치의 용도는, 예를 들면, 컴퓨터, 모바일폰, 스마트폰, 개인 휴대정보 단말기(PDA), 게이밍 장치, 전자 리딩 (reading) 장치 또는 디지털 카메라 등과 같은 디스플레이 장치의 BLU(Backlight Unit), 실내 또는 실외 조명, 무대 조명, 장식 조명, 액센트 조명 또는 박물관 조명 등 등에 사용될 수 있고, 이 외에도 원예학이나, 생물학에서 필요한 특별한 파장 조명 등에 사용될 수 있으나, 상기 조명 장치가 적용될 수 있는 용도가 상기에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 조명 장치가 적용될 수 있는 대표적인 용도에는 디스플레이 장치가 있다. 예를 들면, 상기 조명 장치는 LCD(Liquid Crystal Display) 등과 같은 디스플레이 장치의 BLU(Backlight Unit)로서 사용될 수 있다.
1: 광학 필름
100 : 기재층
200 : 발광층
300 : 버퍼층
400 : 보호층
500 : 광원
600 : 리플렉터 (Reflecter)
700 : 도광판

Claims (18)

  1. 파장 변환 입자 및 폴리 실라잔 화합물의 유도체를 포함하고, 하기 수식 1을 만족하는 배리어성 발광층을 포함하는 광학 필름:
    [수식 1]
    0.75 ≤ b/(a+b) ≤ 0.98
    상기 수식 1에서, a는 배리어성 발광층 내 Si-N의 결합 단위의 몰수이고, b는 배리어성 발광층 내 Si-O의 결합 단위의 몰수이다.
  2. 제 1항에 있어서,
    폴리실라잔 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 광학 필름:
    [화학식 1]
    Figure pat00003

    상기 화학식 1에서, R-1, R2 및 R3는 각각 수소 또는 알킬기, 알케닐기,아릴기 또는 알콕시기이고, n은 임의의 수이다.
  3. 제 1항에 있어서,
    배리어성 발광층은, 무기 입자를 더 포함하는 광학 필름.
  4. 제 1항에 있어서,
    배리어성 발광층은 10 nm 내지 500 nm의 두께 범위를 가지는 광학 필름.
  5. 제 1항에 있어서,
    배리어성 발광층은 산화제를 더 포함하는 광학 필름.
  6. 제 1항에 있어서,
    배리어성 발광층의 일면 또는 양면에 기능성층을 포함하는 광학 필름.
  7. 제 6항에 있어서,
    기능성층은 기재층, 버퍼층, 보호층 및 반사층 중 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 단층 또는 다층 구조인 광학 필름.
  8. 제 7항에 있어서,
    배리어성 발광층의 일면에 버퍼층 및 기재층을 포함하고, 반대 면에 보호층을 포함하는 광학 필름.
  9. 제 7항에 있어서,
    버퍼층은 열팽창 계수(CTE) 가 50 ppm/℃ 내지 200 ppm/℃의 범위 내에 있는 광학 필름.
  10. 제 1항에 있어서,
    ASTM D 3985 방식에 의해 23℃의온도 조건 및 0%의 상대습도 조건에서 측정한 산소 투과율(OTR)이 1 cc/m2/day/atm 이하인 광학 필름.
  11. 제 1항에 있어서,
    파장 변환입자는 코어-셀 구조의 양자점 또는 고분자 입자인 광학 필름.
  12. 제 1항에 있어서,
    파장 변환 입자는 420nm 내지 490nm의 범위 내의 광을 흡수하여 490nm 내지 580nm의 범위 내의 광을 방출할 수 있는 제 1 파장 변환 입자 및/또는 420nm 내지 490nm 범위 내의 광을 흡수하여 580nm 내지 780nm의 범위 내의 광을 방출할 수 있는 제 2 파장 변환 입자를 포함하는 광학 필름.
  13. 기재층 상에 폴리 실라잔 화합물 및 파장 변환입자를 포함하는 조성물을 도포 한 후, 경화 하여 배리어성 발광층을 형성하는 단계를 포함하는 제 1항의 광학 필름의 제조방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    경화는 진공 자외선 또는 플라즈마 처리를 이용하는 광학 필름의 제조방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    조성물을 도포하기 전, 기재층상에 열 팽창 계수가 50ppm/℃ 내지 200ppm/℃의 범위를 가지는 버퍼층을 형성하는 단계를 더 포함하는 광학 필름의 제조방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    배리어성 발광층 상에 보호층을 형성하는 단계를 더 포함하는 광학 필름의 제조방법.
  17. 광원 및 제 1항의 광학 필름을 포함하고, 상기 광원과 광학 필름은, 상기 광원으로부터의 광이 상기 광학 필름으로 입사될 수 있도록 배치되어 있는 조명 장치.
  18. 제 17항의 조명 장치를 포함하는 디스플레이 장치.
KR1020150185155A 2015-12-23 2015-12-23 광학 필름 KR102041823B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150185155A KR102041823B1 (ko) 2015-12-23 2015-12-23 광학 필름

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150185155A KR102041823B1 (ko) 2015-12-23 2015-12-23 광학 필름

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170075468A true KR20170075468A (ko) 2017-07-03
KR102041823B1 KR102041823B1 (ko) 2019-12-02

Family

ID=59358064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150185155A KR102041823B1 (ko) 2015-12-23 2015-12-23 광학 필름

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102041823B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190067484A (ko) * 2017-12-07 2019-06-17 삼성에스디아이 주식회사 색 변환 패널 및 색 변환 패널의 제조 방법

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011148914A (ja) * 2010-01-22 2011-08-04 Konica Minolta Holdings Inc 繊維複合材料、光学フィルム、光学フィルムの製造方法、それを用いた偏光板および液晶表示装置
US20120256134A1 (en) 2009-09-09 2012-10-11 Nick Robert J Formulations including nanoparticles
JP2012241156A (ja) * 2011-05-23 2012-12-10 Asahi Glass Co Ltd 波長変換材料、波長変換機能付き基材および太陽電池モジュール
JP2013069726A (ja) * 2011-09-20 2013-04-18 Konica Minolta Advanced Layers Inc 波長変換部材およびそれを用いた太陽光発電モジュール
JP2013084796A (ja) * 2011-10-11 2013-05-09 Konica Minolta Advanced Layers Inc Ｌｅｄ装置およびその製造方法、並びにそれに用いる蛍光体分散液
KR20140094806A (ko) 2013-01-23 2014-07-31 엘지전자 주식회사 양자점 복합 필름 및 이를 이용한 백라이트 유닛
KR101497500B1 (ko) * 2014-06-16 2015-03-03 한국과학기술연구원 파장변환층을 구비하는 태양전지 및 그의 제조 방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120256134A1 (en) 2009-09-09 2012-10-11 Nick Robert J Formulations including nanoparticles
JP2011148914A (ja) * 2010-01-22 2011-08-04 Konica Minolta Holdings Inc 繊維複合材料、光学フィルム、光学フィルムの製造方法、それを用いた偏光板および液晶表示装置
JP2012241156A (ja) * 2011-05-23 2012-12-10 Asahi Glass Co Ltd 波長変換材料、波長変換機能付き基材および太陽電池モジュール
JP2013069726A (ja) * 2011-09-20 2013-04-18 Konica Minolta Advanced Layers Inc 波長変換部材およびそれを用いた太陽光発電モジュール
JP2013084796A (ja) * 2011-10-11 2013-05-09 Konica Minolta Advanced Layers Inc Ｌｅｄ装置およびその製造方法、並びにそれに用いる蛍光体分散液
KR20140094806A (ko) 2013-01-23 2014-07-31 엘지전자 주식회사 양자점 복합 필름 및 이를 이용한 백라이트 유닛
KR101497500B1 (ko) * 2014-06-16 2015-03-03 한국과학기술연구원 파장변환층을 구비하는 태양전지 및 그의 제조 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190067484A (ko) * 2017-12-07 2019-06-17 삼성에스디아이 주식회사 색 변환 패널 및 색 변환 패널의 제조 방법
US11781038B2 (en) 2017-12-07 2023-10-10 Samsung Sdi Co., Ltd. Color conversion panel and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR102041823B1 (ko) 2019-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10416373B2 (en) Light emitting diode (LED) devices
JP5940079B2 (ja) ディスプレイバックライトユニット及びディスプレイバックライトユニットの形成方法
KR101906445B1 (ko) 양자점 필름의 제조방법, 이로써 제조된 양자점 필름, 및 이를 포함하는 파장변환 시트 및 디스플레이
KR101999979B1 (ko) 파장 변환 입자 복합체 및 이를 포함하는 광학 필름
KR102034463B1 (ko) 파장 변환 입자 복합체 및 이를 포함하는 광학 필름
KR101874292B1 (ko) 배리어 필름
KR101748991B1 (ko) 발광 필름
KR101959487B1 (ko) 발광 필름
KR101959486B1 (ko) 발광 필름
KR101815344B1 (ko) 발광 필름
KR20170075468A (ko) 광학 필름
KR20170035687A (ko) 광학 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
US11591445B2 (en) Barrier film
KR102078399B1 (ko) 광학 필름
KR101719033B1 (ko) 발광 필름
KR101798755B1 (ko) 광학 필름용 조성물 및 이를 포함하는 광학 필름
KR101880210B1 (ko) 배리어 필름
KR101959461B1 (ko) 광학 필름
KR101958655B1 (ko) 광학 필름용 조성물 및 이를 포함하는 광학 필름
KR101748911B1 (ko) 발광 필름
KR20170035686A (ko) 광학 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right