KR20170134479A - 양자 도트 보호 필름 그리고 이것을 사용하여 얻어지는 파장 변환 시트 및 백라이트 유닛 - Google Patents

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KR20170134479A
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고지 무라타
겐지 마츠마사
겐고 오카무라
사토시 이와타
마사토 구로카와
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도판 인사츠 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 형광체를 봉지하기 위한 양자 도트 보호 필름으로서, 최대 치수가 100 ∼ 500 ㎛ 인 이물질을 갖는 보호층과, 그 보호층의 일방의 면 상에 형성된 코팅층을 구비하고, 보호층에 있어서의 최대 치수가 100 ∼ 500 ㎛ 인 이물질의 존재율이 0.01 ∼ 5.0 개/㎡ 이고, 헤이즈값이 20 ％ 이상인, 양자 도트 보호 필름을 제공한다.

Description

양자 도트 보호 필름 그리고 이것을 사용하여 얻어지는 파장 변환 시트 및 백라이트 유닛{QUANTUM DOT PROTECTIVE FILM, AND WAVELENGTH CONVERSION SHEET AND BACKLIGHT UNIT OBTAINED USING SAME}
본 발명은, 양자 도트 보호 필름 그리고 이것을 사용하여 얻어지는 파장 변환 시트 및 백라이트 유닛에 관한 것이다.
액정 디스플레이는, 표시를 위해서 액정 조성물이 사용된 표시 장치이다. 액정 디스플레이는, 다양한 기기에 있어서의 표시 장치, 특히, 정보 표시 장치 또는 화상 표시 장치로서 이용되고 있다.
액정 디스플레이는, 전압의 인가에 기초하여, 액정 패널에서 영역마다 광을 투과 또는 차단함으로써 영상을 표시한다. 따라서, 액정 디스플레이에 영상을 표시하기 위해서는, 액정 패널의 배면에 백라이트가 필요하게 된다. 백라이트에는 종래 냉음극관이 사용되고 있다. 최근에는 장수명 및 발색의 양호함 등의 이유로부터, 냉음극관 대신에, LED (발광 다이오드) 가 사용되는 경우도 있다.
그런데, 최근 일본 외의 벤처 기업을 중심으로 하여 양자 도트를 사용한 나노 사이즈의 형광체가 제품화되고 있다. 양자 도트란, 발광성의 반도체 나노 입자로, 직경의 범위는 1 ∼ 20 ㎚ 이다. 양자 도트의 독특한 광학 특성 및 전자 특성은, 생물학 및 의학 진단 분야에 있어서의 형광 이미징에 더하여, 플랫 패널 디스플레이 또는 다채로운 색의 조명 (전식) 등, 수많은 용도에 활용되고 있다.
디스플레이에 있어서 매우 큰 중요도를 차지하는 백색 LED 기술에서는, 세륨을 도프한 YAG·Ce (이트륨·알루미늄·가닛) 하방 변환용 형광체를 청색 (450 ㎚) LED 칩으로 여기하는 방법이 일반적으로 사용되고 있다. LED 의 청색광은, YAG 형광체로부터 발생한 파장 범위가 넓은 황색광과 섞임으로써 백색광이 된다. 그러나, 이 백색광은 약간 청색미를 띠고 있는 경우가 많아, 종종 「차가운」또는 「시원한」백색으로 간주된다.
양자 도트는 폭넓은 여기 스펙트럼을 나타내고, 높은 양자 효율을 가지므로, LED 하방 변환용 형광체로서 사용할 수 있다. 또한, 도트 사이즈 또는 반도체 재료의 종류를 변경하는 것만으로, 발광 파장을 가시광 영역 전체에 걸쳐서 완전하게 조정할 수 있다. 그 때문에, 양자 도트는 사실상 모든 색, 특히 조명 업계에서 강하게 요망되고 있는 따뜻한 백색을 만들어 낼 수 있을 가능성을 내포하고 있다고 알려져 있다. 또한, 발광 파장이, 적색, 녹색 및 청색에 대응하는 3 종류의 도트를 조합하여, 연색 평가수가 상이한 백색광을 얻는 것이 가능해진다. 이와 같이, 양자 도트에 의한 백라이트를 사용한 디스플레이에서는, 종래의 액정 디스플레이보다, 두께, 소비 전력, 비용 및 제조 프로세스 등을 늘리지 않고, 색조를 향상시키고, 사람이 식별할 수 있는 색의 65 ％ 까지를 표현하는 것이 가능하다.
이 백라이트는, 적색 또는 녹색의 발광 스펙트럼을 갖는 양자 도트를 필름 내에 확산시키고, 당해 필름의 양 주면 (主面) 을 배리어 필름 또는 그 적층체로 봉지한 (덮은) 광학 기기로, 경우에 따라서는 주면뿐만 아니라 에지부도 봉지한 것이다.
또, 특허문헌 1 에는, 형광체의 열화를 억제하기 위해, 형광체를 포함하는 층을 배리어 필름으로 끼우는 것이 제안되어 있다. 또한, 특허문헌 2 에는, 유기 EL 소자의 신뢰성을 확보하기 위해, 유기 EL 소자를 가스 배리어 필름으로 피복하는 것이 제안되어 있다.
일본 공개특허공보 2011-013567호 일본 공개특허공보 2009-018568호
그런데, 양자 도트 보호 필름에, 흠집, 주름 및 이물질 등이 존재하면, 디스플레이 표시 상의 결함으로서 보이는 경우가 있다. 이 때문에, 일반적으로 양자 도트 보호 필름에는, 흠집, 주름 및 이물질 등이 없는 우수한 외관이 요구된다. 그것뿐만 아니라, 양자 도트가 열화되면 다크 스폿으로 불리는 비발광 영역이 발생하는 경우가 있다. 다크 스폿은 디스플레이 표시 상의 결함으로서 보이므로, 양자 도트 보호 필름에는 다크 스폿이 발생하지 않도록 높은 배리어성도 요구된다.
그러나, 종래의 배리어 필름의 다수는, 식품 혹은 의료품 등의 포장 재료 또는 전자 디바이스 등의 패키지 재료로서 사용되어 온 것이고, 양자 도트 보호 필름으로서 만족할 수 있는 성능을 얻는 것이 매우 곤란했다. 또, 특허문헌 1 또는 2 에 기재된 배리어 필름으로 양자 도트를 봉지한 디스플레이를 제조했다고 해도, 배리어성이 아직 충분하지 않고, 다크 스폿을 발생시키는 경우가 있었다. 또, 구성하는 필름을 예를 들어 클린 룸 환경에서 제조했다고 해도, 흠집, 주름 및 이물질 등의 저감에는 한계가 있었다. 이 때문에, 특허문헌 1 또는 2 에 기재된 배리어 필름은, 디스플레이 표시 상에 시인할 수 있는 결함이 충분히 저감된 배리어 필름이라고는 할 수 없었다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 디스플레이 표시 상에 시인할 수 있는 결함을 저감시키는 것이 가능한, 양자 도트 보호 필름, 파장 변환 시트 및 백라이트 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 형광체를 봉지하기 위한 양자 도트 보호 필름으로서, 최대 치수가 100 ∼ 500 ㎛ 인 이물질을 갖는 보호층과, 그 보호층의 일방의 면 상에 형성된 코팅층을 구비하고, 보호층에 있어서의 최대 치수가 100 ∼ 500 ㎛ 인 이물질의 존재율이 0.01 ∼ 5.0 개/㎡ 이고, 헤이즈값이 20 ％ 이상인, 양자 도트 보호 필름을 제공한다. 본 발명에 의하면, 디스플레이 표시 상에 시인할 수 있는 결함을 저감시킬 수 있다.
상기 양자 도트 보호 필름에 있어서, 상기 보호층은 최대 치수가 100 ∼ 300 ㎛ 인 이물질을 가지며, 최대 치수가 100 ∼ 300 ㎛ 인 이물질의 존재율이 0.1 ∼ 2.0 개/㎡ 인 것이 바람직하다. 상기 양자 도트 보호 필름에 있어서, 상기 보호층은 평균 치수가 200 ∼ 500 ㎛ 인 이물질을 가지며, 평균 치수가 200 ∼ 500 ㎛ 인 이물질의 존재율이 3.0 개/㎡ 이하인 것이 바람직하다. 상기 양자 도트 보호 필름에 있어서, 상기 보호층이, 기재층과 배리어층을 적층한 배리어 필름을 포함하고, 상기 배리어 필름에 있어서의 최대 치수가 100 ∼ 500 ㎛ 인 이물질의 존재율이 0.01 ∼ 2.0 개/㎡ 인 것이 바람직하다. 이물질의 존재율이 이들 범위에 있음으로써, 결함의 발생을 보다 확실하게 저감시킬 수 있는 경향이 있다.
상기 양자 도트 보호 필름의 전광선 투과율은 80 ％ 이상인 것이 바람직하다. 전광선 투과율이 80 ％ 이상인 것에 의해, 적은 전력 사용으로 디스플레이 상의 밝기를 확보하기 쉬워진다.
또, 상기 양자 도트 보호 필름의 450 ㎚ 에서의 분광 투과율은 70 ％ 이상인 것이 바람직하다. 450 ㎚ 에서의 분광 투과율이 70 ％ 이상인 것에 의해, 광원으로서 특히 청색 LED 를 사용한 경우에, 충분한 밝기를 확보하기 쉬워진다.
상기 코팅층의 보호층과 반대측의 면에 있어서의 표면 조도 (Ra) 는 0.2 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 상기 표면 조도 (Ra) 가 0.2 ㎛ 이상인 것에 의해, 양자 도트 보호 필름을 프리즘 시트 등의 다른 부재와 적층해도 간섭 줄무늬의 발생을 억제하기 쉬워짐과 함께, 양자 도트 보호 필름의 헤이즈값을 20 ％ 이상으로 제어하기 쉬워진다.
본 발명은 또, 형광체를 봉지하기 위한 양자 도트 보호 필름으로서, 최대 치수가 100 ∼ 300 ㎛ 인 이물질을 갖는 보호층과, 그 보호층의 일방의 면 상에 형성된 코팅층을 구비하고, 보호층에 있어서의 최대 치수가 100 ∼ 300 ㎛ 인 이물질의 존재율이 0.1 ∼ 2.0 개/㎡ 이고, 헤이즈값이 20 ％ 이상인, 양자 도트 보호 필름을 제공한다. 본 발명에 의하면, 디스플레이 표시 상에 시인할 수 있는 결함을 저감시킬 수 있다.
본 발명은 또, 형광체를 봉지하기 위한 양자 도트 보호 필름으로서, 평균 치수가 200 ∼ 500 ㎛ 인 이물질을 갖는 보호층과, 그 보호층의 일방의 면 상에 형성된 코팅층을 구비하고, 보호층에 있어서의 평균 치수가 200 ∼ 500 ㎛ 인 이물질의 존재율이 3.0 개/㎡ 이하이고, 헤이즈값이 20 ％ 이상인, 양자 도트 보호 필름을 제공한다. 본 발명에 의하면, 디스플레이 표시 상에 시인할 수 있는 결함을 저감시킬 수 있다.
본 발명은 또, 형광체층과, 그 형광체층을 봉지하는 제 1 및 제 2 양자 도트 보호 필름을 구비하고, 적어도 상기 제 1 양자 도트 보호 필름은, 상기 보호층이 상기 형광체층과 대향하도록 배치된 상기 양자 도트 보호 필름인, 파장 변환 시트를 제공한다.
본 발명은 또한, 청색 LED 로 이루어지는 광원과 상기 파장 변환 시트를 구비하고, 상기 파장 변환 시트에 있어서, 상기 형광체층을 사이에 두고 상기 광원과 반대측에 배치된 양자 도트 보호 필름이 상기 제 1 양자 도트 보호 필름인, 백라이트 유닛을 제공한다.
본 발명에 의하면, 디스플레이 표시 상에 시인할 수 있는 결함을 저감시키는 것이 가능한, 양자 도트 보호 필름, 파장 변환 시트 및 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 양자 도트 보호 필름의 개략 단면도이다.
도 2 는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 양자 도트 보호 필름의 개략 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 양자 도트 보호 필름의 개략 단면도이다.
도 4 는 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 양자 도트 보호 필름의 개략 단면도이다.
도 5 는 본 발명의 제 5 실시형태에 관련된 양자 도트 보호 필름의 개략 단면도이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 파장 변환 시트의 개략 단면도이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 백라이트 유닛의 개략 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 도면에 있어서, 동일 또는 동등한 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다.
[양자 도트 보호 필름]
본 발명에 있어서, 양자 도트 보호 필름은, 보호층과, 그 보호층의 일방의 면 상에 형성된 코팅층을 구비하고, 20 ％ 이상의 헤이즈값을 갖는다. 헤이즈값은 25 ％ 이상인 것이 바람직하고, 40 ％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 60 ％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또, 충분한 광선 투과율이 얻어지는 관점에서, 헤이즈값은 95 ％ 이하인 것이 바람직하고, 90 ％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 헤이즈값이란, 필름의 탁도를 나타내는 지표이고, 전광선 투과광에 대한 확산 투과광의 비율이다. 헤이즈값은, 구체적으로는 하기 식으로부터 구해진다. 하기 식 중의 Td 는 확산 투과율, Tt 는 전광선 투과율이고, 확산 투과율 및 전광선 투과율은 각각 헤이즈미터 등으로 측정할 수 있다.
헤이즈값 (％) = Td/Tt × 100
상기 보호층에는, 최대 치수가 100 ∼ 500 ㎛ 인 이물질을 가지며, 상기 최대 치수가 100 ∼ 500 ㎛ 인 이물질의 존재율이 0.01 ∼ 5.0 개/㎡ 인 보호층을 사용할 수 있다. 상기 보호층에는, 최대 치수가 100 ∼ 300 ㎛ 인 이물질을 가지며, 상기 최대 치수가 100 ∼ 300 ㎛ 인 이물질의 존재율이 0.1 ∼ 2.0 개/㎡ 인 보호층을 사용해도 된다. 양자 도트 보호 필름 중에 100 ㎛ 정도의 크기를 갖는 물질이 존재하면, 인간의 눈으로 시인할 수 있다. 이와 같은 물질을 갖는 필름을 사용하여 표시 장치를 제조한 경우, 통상, 표시 상의 결함이 되기 쉽다. 그러나, 본 발명의 양자 도트 보호 필름은 상기 서술한 바와 같이 20 ％ 이상의 헤이즈값을 가지므로, 이물질을 갖는 보호층을 사용하여 표시 장치를 제조했다고 해도, 표시 상의 결함이 되는 것을 억제할 수 있다. 동일하게, 양자 도트의 열화에 수반하여 다크 스폿이 발생한 경우에도, 당해 다크 스폿이 표시 상의 결함이 되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 양자 도트 보호 필름 및 파장 변환 시트의 수율이 향상되고, 나아가서는 작은 다크 스폿이 발생해도 결함으로서 시인할 수 없으므로, 파장 변환 시트의 장기 신뢰성도 향상시킬 수 있다. 한편, 이물질의 최대 치수가 500 ㎛ 를 초과하면, 표시 상의 결함이 되는 것을 다 억제하지 못하게 되는 경우가 있다. 이물질의 최대 치수가 300 ㎛ 를 초과하는 경우도, 보호층의 헤이즈값에 따라, 표시 상의 결함이 될 수 있다. 따라서, 상기 보호층에는 최대 치수가 500 ㎛ 를 초과하는 이물질을 가지지 않는 보호층을 사용해도 되고, 최대 치수가 300 ㎛ 를 초과하는 이물질을 가지지 않는 보호층을 사용해도 된다.
상기 보호층에는, 평균 치수가 200 ∼ 500 ㎛ 인 이물질을 가지며, 평균 치수가 200 ∼ 500 ㎛ 인 이물질의 존재율이 3.0 개/㎡ 이하인 보호층을 사용해도 된다. 평균 치수가 200 ∼ 500 ㎛ 인 이물질은, 예를 들어 선상 및 봉상과 같은 길고 또한 가는 이물질을 포함할 수 있다. 최대 치수가 커도 평균 치수가 상기 범위 내에 있는 것에 의해, 이물질은 시인되기 어려워진다. 특히, 평균 치수가 200 ∼ 500 ㎛ 인 이물질의 존재율이 3.0 개/㎡ 이하인 것에 의해, 이물질이 시인 상의 결함이 되는 것을 더욱 억제할 수 있다.
여기서, 본 명세서에 있어서, 이물질이란, 보호층을 관찰했을 때에, 보호층의 다른 부분과는 광학적으로 상이하다고 인식할 수 있는 부분 (덩어리) 이다. 이물질은 보호층의 구성 재료와 상이한 재료로 이루어지는 경우도 있고, 보호층의 구성 재료와 동일한 재료로 이루어지는 경우도 있다. 이물질이 보호층의 구성 재료와 상이한 재료로 이루어지는 경우, 예를 들어, 양자 도트 보호 필름 제조시에 주위의 티끌 및 먼지 등이 보호층 내에 혼입하고, 이물질이 될 가능성이 있다. 또, 이물질이 보호층의 구성 재료와 동일한 재료로 이루어지는 경우, 예를 들어, 무기 박막층 형성에 있어서 증착원으로부터 증착 재료가 기화되지 않고, 드물게 큰 입자 (증착 분말) 의 형태로 보호층에 부착되는 경우가 있고, 상기 입자가 이물질이 될 가능성이 있다.
이물질의 존재율이 작으면, 표시 장치를 제조했을 때의 표시 상의 결함도 적어지는데, 본 발명의 특징은 만일 보호층이 상기 최대 치수를 갖는 이물질을 상기 존재율로 가지고 있었다고 해도, 표시 상의 결함이 되는 것을 억제할 수 있는 점에 있다. 상기 관점에서, 최대 치수가 100 ∼ 500 ㎛ 인 이물질의 존재율은 0.1 ∼ 2.0 개/㎡ 이어도 된다. 최대 치수가 100 ∼ 300 ㎛ 인 이물질의 존재율은 0.5 ∼ 2.0 개/㎡ 이어도 되고, 0.8 ∼ 2.0 개/㎡ 이어도 된다. 최대 치수가 100 ∼ 500 ㎛ 인 이물질의 존재율이 5.0 개/㎡ 를 초과하거나, 또는 최대 치수가 100 ∼ 300 ㎛ 인 이물질의 존재율이 2.0 개/㎡ 를 초과하면, 이물질이 서로 겹쳐 시인된 결과, 최대 치수가 커지고, 표시 상의 결함이 되는 것을 다 억제하지 못하게 되는 경우가 있다. 또, 최대 치수가 100 ∼ 500 ㎛ 인 이물질의 존재율이 5.0 개/㎡ 를 초과하거나, 또는 최대 치수가 100 ∼ 300 ㎛ 인 이물질의 존재율이 2.0 개/㎡ 를 초과하면, 배리어층 (6) 을 손상시킬 가능성이 있다.
또, 본 명세서에 있어서, 최대 치수란 보호층을 보호층과 수직인 방향으로부터 보았을 때의 평면 (S) 에 있어서, 이물질이라고 관찰되는 부분 중의 가장 먼 2 점을 연결한 거리 (2 점을 연결하는 선의 길이) 를 나타낸다. 또, 평균 치수 (LAV) 는, 상기 서술한 이물질이라고 관찰되는 부분 중의 가장 먼 2 점을 연결하는 선 (A) 의 길이를 LA 로 하고, 평면 (S) 상의 선 (A) 과 직교하는 축 상에 있어서 이물질이라고 관찰되는 부분 중에서 가장 먼 2 점을 연결하는 선 (B) 의 길이를 LB 로 했을 때, 하기 식으로부터 계산할 수 있다.
LAV = (LA ＋ LB)/2
이물질의 최대 치수, 평균 치수 및 존재율은, 예를 들어, 광학식 검사 장치를 사용하여, 화상 처리에 의해 이물질을 식별하고, 검출한 픽셀수에 의해 이물질 사이즈를 측정할 수 있다.
양자 도트 보호 필름의 전광선 투과율은 80 ％ 이상인 것이 바람직하다. 전광선 투과율이 80 ％ 이상인 것에 의해, 적은 전력 사용으로 표시 장치에 있어서의 밝기를 확보하기 쉬워진다. 또, 전광선 투과율이 80 ％ 미만이면, 광원으로부터의 광의 손실이 커지고, 표시 장치에 있어서 충분한 밝기를 확보할 수 없거나, 또는 밝기를 확보하기 위해서 보다 밝은 광원을 사용하지 않을 수 없게 되는 경우가 있다.
양자 도트 보호 필름의 450 ㎚ 에서의 분광 투과율은 70 ％ 이상인 것이 바람직하다. 450 ㎚ 에서의 분광 투과율이 70 ％ 이상인 것에 의해, 적은 전력 사용으로 표시 장치에 있어서의 특히 청색의 밝기를 확보하기 쉬워진다. 광원으로서 청색 LED 를 사용한 경우, 청색 LED 의 파장이 450 ㎚ 부근이기 때문에, 450 ㎚ 부근의 파장의 광의 투과율이 낮으면, 광원으로부터의 광의 손실이 커진다. 이 때문에, 표시 장치에 있어서, 특히 청색으로 충분한 밝기를 확보할 수 없거나, 또는 밝기를 확보하기 위해서 보다 밝은 광원을 사용하지 않을 수 없게 되는 경우가 있다.
본 발명의 양자 도트 보호 필름은 상기 서술한 관점에서 다양한 구조를 가질 수 있다. 이하에 본 발명의 양자 도트 보호 필름의 구조에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
(제 1 실시형태)
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 양자 도트 보호 필름의 개략 단면도이다. 도 1 에 있어서, 양자 도트 보호 필름 (10) 은, 구체적으로는, 기재층 (3) 의 일방의 면 (3b) 상에 무기 박막층 (4), 가스 배리어성 피복층 (5), 및 코팅층 (9) 이 이 순서로 적층된 구성을 갖는다. 즉, 제 1 실시형태에 있어서, 보호층 (7) 은, 기재층 (3), 무기 박막층 (4), 및 가스 배리어성 피복층 (5) 이 이 순서로 적층되어 이루어지고, 코팅층 (9) 은 가스 배리어성 피복층 (5) 상에 형성되어 있다. 본 실시형태의 양자 도트 보호 필름 (10) 을 사용하여 파장 변환 시트를 제조할 때에는, 기재층 (3) 의 타방의 면 (3a) 과 형광체층이 대향하도록 배치된다. 본 실시형태에 있어서, 보호층 (7) 의 두께는, 전체로서 10 ∼ 250 ㎛ 인 것이 바람직하고, 16 ∼ 150 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다.
기재층 (3) 으로는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 필름 또는 폴리에틸렌나프탈레이트계 필름을 사용하는 것이 바람직하고, 25 이하의 산가 (기재층 (3) (필름) 1 g 중에 포함되는 유리산 및 그 밖의 산성 물질을 중화시키는 데에 필요로 하는 수산화칼륨의 ㎎ 수) 를 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트계 필름을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 여기서, 기재층 (3) 의 산가가 25 를 초과하면, 특히 고온 고습 환경하에서의 기재 안정성이 손상되기 때문에, 배리어성이 저하되는 경우가 있다. 한편, 산가가 25 이하이면, 기재 안정성이 증가하고, 고온 고습 환경하에서도 배리어성이 저하되지 않고 안정되는 경향이 있다.
기재층 (3) 의 두께는, 특별히 제한되지 않고, 3 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 5 ㎛ 이상 150 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
기재층 (3) 의 일방의 면 (3b) 상에 형성되는 무기 박막층 (4) 및 가스 배리어성 피복층 (5) 은 배리어층 (6) 이라고 하는 경우도 있다. 무기 박막층 (무기 산화물 박막층) (4) 으로는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 산화알루미늄, 산화규소, 산화마그네슘 또는 그들의 혼합물을 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 배리어성 및 생산성의 관점에서, 산화알루미늄 또는 산화규소를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 수증기 배리어성의 관점에서, 산화규소를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
무기 박막층 (4) 의 두께 (막두께) 는, 5 ∼ 500 ㎚ 인 것이 바람직하고, 10 ∼ 300 ㎚ 인 것이 보다 바람직하다. 무기 박막층 (4) 의 두께가 5 ㎚ 이상인 것에 의해, 균일한 막이 얻어지기 쉽고, 배리어성이 얻어지기 쉬워지는 경향이 있다. 한편, 무기 박막층 (4) 의 두께가 500 ㎚ 이하인 것에 의해, 무기 박막층 (4) 에 플렉서빌리티를 유지시킬 수 있고, 성막 후에 절곡 또는 인장 등의 외력에 의해, 균열 등이 발생하기 어려워지는 경향이 있다.
가스 배리어성 피복층 (5) 은, 후공정에서의 이차적인 각종 손상을 방지함과 함께, 보다 높은 배리어성을 부여하기 위해서 형성되는 것이다. 가스 배리어성 피복층 (5) 의 두께 (막두께) 는, 0.05 ∼ 2.0 ㎛ 인 것이 바람직하고, 0.1 ∼ 1.0 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다. 가스 배리어성 피복층 (5) 은, 수산기 함유 고분자 화합물, 금속 알콕시드, 금속 알콕시드 가수분해물 및 금속 알콕시드 중합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류를 성분으로서 갖는 코팅제로부터 형성된다. 가스 배리어성 피복층 (5) 의 두께가 0.05 ㎛ 이상인 것에 의해, 균일한 배리어성을 발현할 수 있고, 2.0 ㎛ 이하인 것에 의해, 플렉서빌리티를 유지시킬 수 있고, 성막 후에 절곡 또는 인장 등의 외력에 의해, 균열 등이 발생하기 어려워지는 경향이 있다.
수산기 함유 고분자 화합물로는, 예를 들어, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈 및 전분 등의 수용성 고분자를 들 수 있다. 수산기 함유 고분자 화합물은 배리어성의 관점에서 폴리비닐알코올인 것이 바람직하다.
금속 알콕시드는, 일반식, M(OR)n (M 은 Si, Ti, Al 및 Zr 등의 금속이고, R 은 CH3 및 C2H5 등의 알킬기이고, n 은 1 ∼ 4 의 정수이다) 로 나타내는 화합물이다. 금속 알콕시드로는, 예를 들어, 테트라에톡시실란 [Si(OC2H5)4], 트리이소프로폭시알루미늄 [Al(O-iso-C3H7)3] 등을 들 수 있다. 금속 알콕시드는, 가수분해 후, 수계의 용매 중에 있어서 비교적 안정되므로, 테트라에톡시실란 또는 트리이소프로폭시알루미늄인 것이 바람직하다. 금속 알콕시드 가수분해물로는, 예를 들어, 테트라에톡시실란의 가수분해물인 규산 (Si(OH)4), 및 트리프로폭시알루미늄의 가수분해물인 수산화알루미늄 (Al(OH)3) 등을 들 수 있다.
코팅층 (9) 은, 광 산란 기능을 발휘시키기 위해서, 양자 도트 보호 필름 (10) 의 표면, 즉, 후술하는 파장 변환 시트의 표면에 형성되어 있다. 양자 도트 보호 필름 (10) 이 코팅층 (9) 을 구비함으로써, 광 산란 기능 이외에도, 간섭 줄무늬 (무아레) 방지 기능 및 반사 방지 기능 등을 얻을 수 있다. 본 실시형태의 양자 도트 보호 필름 (10) 에 있어서는, 코팅층 (9) 은, 적어도 광 산란 기능을 부여할 수 있는 것을 특징으로 하고 있다.
코팅층 (9) 은 바인더 수지와 미립자를 포함하여 구성되어 있다. 그리고, 미립자의 일부가 코팅층 (9) 의 표면으로부터 노출되도록 바인더 수지 중에 매립되도록 구성되어 있다. 코팅층 (9) 이 상기 구성을 구비함으로써, 코팅층 (9) 의 표면에는 노출된 미립자에 의한 미세한 요철이 발생하게 된다. 이와 같이 코팅층 (9) 을 양자 도트 보호 필름 (10) 의 표면, 즉, 후술하는 파장 변환 시트의 표면에 형성함으로써, 광 산란 기능을 발현할 수 있다.
양자 도트 보호 필름 (10) 의 코팅층 (9) 측의 표면에 있어서의, 즉, 코팅층 (9) 의 보호층 (7) 과 반대측의 면에 있어서의, 표면 조도 (산술 평균 조도) (Ra) 가 0.2 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 상기 표면 조도 (Ra) 가 0.2 ㎛ 이상인 것에 의해, 예를 들어, 백라이트 유닛을 구성하는 경우의 프리즘 시트 등의 다른 부재와 접촉한 경우, 평활한 필름끼리가 밀착하는 것에 의한 간섭 줄무늬가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
바인더 수지로는, 예를 들어, 열가소성 수지, 열경화성 수지, 및 자외선 경화성 수지 등을 사용할 수 있다.
열가소성 수지로는, 예를 들어, 셀룰로오스 유도체, 비닐계 수지, 아세탈 수지, 아크릴계 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리아미드 수지, 선상 폴리에스테르 수지, 불소 수지 및 폴리카보네이트 수지 등을 들 수 있다. 상기 셀룰로오스 유도체로는, 예를 들어, 아세틸셀룰로오스, 니트로셀룰로오스, 아세틸부틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스 및 메틸셀룰로오스 등을 들 수 있다. 상기 비닐계 수지로는, 예를 들어, 아세트산비닐 중합체 및 공중합체, 염화비닐 중합체 및 공중합체, 그리고, 염화비닐리덴 중합체 및 공중합체 등을 들 수 있다. 상기 아세탈 수지로는, 예를 들어, 폴리비닐포르말 및 폴리비닐부티랄 등을 들 수 있다. 상기 아크릴계 수지로는, 예를 들어, 아크릴계 중합체 및 공중합체, 그리고 메타아크릴계 중합체 및 공중합체 등을 들 수 있다.
열경화성 수지로는, 페놀 수지, 요소 멜라민 수지, 폴리에스테르 수지 및 실리콘 수지 등을 들 수 있다.
자외선 경화성 수지로는, 에폭시아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트 및 폴리에스테르아크릴레이트 등의 광중합성 프리폴리머를 들 수 있다. 또, 상기 광 중합성 프리폴리머를 주성분으로 하고, 희석제로서 단관능 또는 다관능의 모노머를 사용할 수도 있다.
코팅층 (9) 에 있어서 미립자의 노출 부분을 제외한 바인더 수지층의 두께 (막두께) 는, 0.1 ∼ 20 ㎛ 인 것이 바람직하고, 0.3 ∼ 10 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다. 바인더 수지층의 막두께가 0.1 ㎛ 이상인 것에 의해, 균일한 막이 얻어지기 쉽고, 광학적 기능이 충분히 얻어지는 경향이 있다. 한편, 막두께가 20 ㎛ 이하인 것에 의해, 코팅층 (9) 의 표면에 미립자가 표출되어, 요철 부여 효과가 얻어지기 쉬워지는 경향이 있다. 또, 투명성을 유지하고, 박막화의 트랜드에도 맞출 수 있다.
미립자로는, 유기 입자 또는 무기 입자를 사용할 수 있다. 이들 중, 어느 1 종류만을 사용해도 되고, 2 종 이상을 사용해도 된다.
유기 입자로는, 구상 아크릴 수지 미분말, 나일론 수지 미분말, 4 불화에틸렌 수지 미분말, 가교 폴리스티렌 수지 미분말, 폴리우레탄 수지 미분말, 폴리에틸렌 수지 미분말, 벤조구아나민 수지 미분말, 실리콘 수지 미분말, 에폭시 수지 미분말, 폴리에틸렌 왁스 입자, 및 폴리프로필렌 왁스 입자 등을 들 수 있다. 무기 입자로는, 실리카 입자, 지르코니아 입자, 황산바륨 입자, 산화티탄 입자, 및 산화바륨 입자 등을 들 수 있다.
또, 미립자의 평균 일차 입경 (이하, 평균 입경이라고 하는 경우가 있다) 은, 0.5 ∼ 20 ㎛ 인 것이 바람직하다. 여기서는, 상기 평균 입경은, 레이저 회절법에 의해 측정한, 체적 평균경이다. 미립자의 평균 입경이 0.5 ㎛ 이상인 것에 의해, 코팅층 (9) 의 표면에 요철을 효과적으로 부여할 수 있는 경향이 있다. 한편, 미립자의 평균 입경이 20 ㎛ 이하인 것에 의해, 바인더 수지층의 두께를 크게 초과하는 입자를 사용하지 않고, 광선 투과율을 높게 유지할 수 있다. 또, 미립자의 평균 입경이 20 ㎛ 이하인 것에 의해, LED 백라이트 유닛에 사용되는 도광판을 손상시키는 것을 억제할 수 있는 경향이 있다. 코팅층 (9) 은, 바인더 수지 100 질량부에 대해, 미립자를 0.1 ∼ 50 질량부 포함하는 것이 바람직하고, 2 ∼ 20 질량부 포함하는 것이 보다 바람직하다. 코팅층 (9) 이 미립자를 상기 범위에서 포함함으로써, 도막의 밀착성을 유지할 수 있다.
또, 코팅층 (9) 은, 광 산란 기능을 발휘하는 1 층 구조로 한정되는 것은 아니고, 복수의 기능을 발휘하는 층의 적층체이어도 된다.
제 1 실시형태에 관련된 양자 도트 보호 필름은 이하와 같이 하여 제조할 수 있다. 먼저, 기재층 (3) 의 일방의 면에 무기 박막층 (4) 을 예를 들어 증착법 등에 의해 적층한다. 다음으로, 수용성 고분자 (수산기 함유 고분자 화합물) 와, (a) 1 종 이상의 금속 알콕시드 및 가수분해물 또는 (b) 염화주석의 적어도 일방을 포함하는 수용액 혹은 물/알코올 혼합 용액을 주제 (主劑) 로 하는 코팅제를 무기 박막층 (4) 의 표면 상에 도포하여, 건조시킴으로써, 가스 배리어성 피복층 (5) 을 형성한다. 이로써, 기재층 (3) 상에 배리어층 (6) 이 형성된 적층체 (배리어 필름 (8)) 가 얻어진다. 다음으로, 상기 적층체의 배리어층 (6) 상에, 바인더 수지와 미립자를 혼합한 코팅액을 도포하고, 건조시킴으로써, 코팅층 (9) 을 형성한다. 이로써, 기재층 (3) 상에 배리어층 (6) 및 코팅층 (9) 이 적층된 양자 도트 보호 필름 (10) 이 얻어진다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 배리어 필름 (8) 이 보호층 (7) 이 된다.
배리어 필름 (8) 에는, 최대 치수가 100 ∼ 500 ㎛ 인 이물질을 가지며, 최대 치수가 100 ∼ 500 ㎛ 인 이물질의 존재율은 0.01 ∼ 2.0 개/㎡ 인 배리어 필름을 사용해도 된다. 배리어 필름 (8) 에 있어서의, 최대 치수가 100 ∼ 500 ㎛ 인 이물질의 존재율은 0.01 ∼ 1.0 개/㎡ 이어도 된다.
(제 2 실시형태)
도 2 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 양자 도트 보호 필름의 개략 단면도이다. 제 2 실시형태에 관련된 양자 도트 보호 필름 (10) 은, 코팅층 (9) 이 보호층 (7) 의 기재층측의 표면 상에 형성되어 있는 점에서 제 1 실시형태에 관련된 양자 도트 보호 필름 (10) 과 상이하다. 도 2 에 있어서, 양자 도트 보호 필름 (10) 은, 구체적으로는, 기재층 (3) 의 일방의 면 (3b) 상에 코팅층 (9) 이 적층되고, 타방의 면 (3a) 상에 무기 박막층 (4) 및 가스 배리어성 피복층 (5) 이 이 순서로 적층된 구성을 갖는다. 즉, 제 2 실시형태에 있어서, 보호층 (7) 은, 기재층 (3), 무기 박막층 (4), 및 가스 배리어성 피복층 (5) 이 이 순서로 적층되어 이루어지고, 코팅층 (9) 은 기재층 (3) 의 타방의 면 (3b) 상에 형성되어 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서도 제 1 실시형태와 동일하게, 배리어 필름 (8) 이 보호층 (7) 이 된다. 배리어 필름 (8) 을 제조하고, 배리어 필름 (8) 의 기재층 (3) 상에 코팅층 (9) 을 형성함으로써, 본 실시형태에 관련된 양자 도트 보호 필름 (10) 이 얻어진다. 본 실시형태의 양자 도트 보호 필름 (10) 을 사용하여 파장 변환 시트를 제조할 때에는, 양자 도트 보호 필름 (10) 은 가스 배리어성 피복층 (5) 과 형광체층이 대향하도록 배치된다. 본 실시형태의 양자 도트 보호 필름 (10) 을 파장 변환 시트에 사용함으로써, 배리어층 (6) 이 형광체층과 보다 가까운 위치에 형성되어 있으므로, 보다 효과적으로 배리어 성능을 발휘시킬 수 있다.
(제 3 실시형태)
도 3 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 양자 도트 보호 필름의 개략 단면도이다. 제 3 실시형태에 관련된 양자 도트 보호 필름 (10) 은, 가스 배리어성 피복층 (5) 상에 또 다른 기재층 (3B) 이 형성되어 보호층 (7) 을 구성하고 있는 점, 및 코팅층 (9) 이 보호층 (7) 의 다른 기재층 (3B) 의 표면 상에 형성되어 있는 점에서 제 1 실시형태에 관련된 양자 도트 보호 필름 (10) 과 상이하다. 도 3 에 있어서, 양자 도트 보호 필름 (10) 은, 구체적으로는, 제 1 기재층 (3A) 의 일방의 면 (3b) 상에 무기 박막층 (4), 가스 배리어성 피복층 (5), 제 2 기재층 (3B) 및 코팅층 (9) 이 이 순서로 적층된 구성을 갖는다. 즉, 제 3 실시형태에 있어서, 보호층 (7) 은, 제 1 기재층 (3A), 무기 박막층 (4), 가스 배리어성 피복층 (5) 및 제 2 기재층 (3B) 이 이 순서로 적층되어 이루어지고, 코팅층 (9) 은 제 2 기재층 (3B) 의 일방의 면 (3d) 상에 형성되어 있다. 보호층 (7) 은, 제 1 기재층 (3A) 의 일방의 면 (3b) 과, 제 2 기재층 (3B) 의 타방의 면 (3c) 사이에 배리어층 (6) 을 끼워 넣도록 구성되어 있다고 할 수도 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 배리어 필름 (8) 은, 제 1 기재층 (3A), 무기 박막층 (4), 및 가스 배리어성 피복층 (5) 이 이 순서로 적층되어 이루어진다. 배리어 필름 (8) 을 제조하는 한편, 제 2 기재층 (3B) 상에 코팅층 (9) 을 형성하여 코팅층이 형성된 기재층을 제조하여, 배리어 필름 (8) 과 코팅층이 형성된 기재층을, 배리어층 (6) 과 제 2 기재층 (3B) 이 대향하도록, 접착제 등 (도시되지 않음) 을 개재하여 첩합 (貼合) 함으로써, 본 실시형태에 관련된 양자 도트 보호 필름 (10) 이 얻어진다. 본 실시형태의 양자 도트 보호 필름 (10) 을 사용하여 파장 변환 시트를 제조할 때에는, 양자 도트 보호 필름 (10) 은 제 1 기재층 (3A) 의 타방의 면 (3a) 과 형광체층이 대향하도록 배치된다. 본 실시형태의 양자 도트 보호 필름 (10) 에 의하면, 배리어층 (6) 을 제 1 및 제 2 기재층 (3A, 3B) 에 의해 끼워 넣고 있으므로, 배리어층 (6) 에 미소한 핀홀 등의 결함이 발생한 경우라도, 보다 효과적으로 배리어 성능을 발휘할 수 있다.
(제 4 실시형태)
도 4 는, 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 양자 도트 보호 필름의 개략 단면도이다. 제 4 실시형태에 관련된 양자 도트 보호 필름 (10) 은, 코팅층 (9) 이 보호층 (7) 의 기재층측의 표면 상에 형성되어 있는 점, 및 기재층 (3) 상에 2 개의 배리어층 (6i, 6ii) 이 형성되어 있는 점에서 제 1 실시형태에 관련된 양자 도트 보호 필름 (10) 과 상이하다. 도 4 에 있어서, 양자 도트 보호 필름 (10) 은, 구체적으로는, 기재층 (3) 의 일방의 면 (3b) 상에 코팅층 (9) 이 적층되고, 타방의 면 (3a) 상에 제 1 무기 박막층 (4i), 제 1 가스 배리어성 피복층 (5i), 제 2 무기 박막층 (4ii) 및 제 2 가스 배리어성 피복층 (5ii) 이 이 순서로 적층된 구성을 갖는다. 즉, 제 4 실시형태에 있어서, 보호층 (7) 은, 기재층 (3), 제 1 무기 박막층 (4i), 제 1 가스 배리어성 피복층 (5i), 제 2 무기 박막층 (4ii) 및 제 2 가스 배리어성 피복층 (5ii) 이 이 순서로 적층되어 이루어지고, 코팅층 (9) 은 기재층 (3) 의 타방의 면 (3b) 상에 형성되어 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 배리어 필름 (8) 은 보호층 (7) 과 동일하다. 배리어 필름 (8) 을 제조하고, 배리어 필름 (8) 의 기재층 (3) 상에 코팅층 (9) 을 형성함으로써, 본 실시형태에 관련된 양자 도트 보호 필름 (10) 이 얻어진다. 본 실시형태의 양자 도트 보호 필름 (10) 을 사용하여 파장 변환 시트를 제조할 때에는, 양자 도트 보호 필름 (10) 은 제 2 가스 배리어성 피복층 (5ii) 과 형광체층이 대향하도록 배치된다. 본 실시형태의 양자 도트 보호 필름 (10) 에 의하면, 2 개의 배리어층 (6i, 6ii) 이 적층되는, 즉, 무기 박막층과 가스 배리어성 피복층이 교대로 2 층씩 적층되어 있기 때문에, 보다 우수한 배리어 성능을 발휘할 수 있다.
(제 5 실시형태)
도 5 는, 본 발명의 제 5 실시형태에 관련된 양자 도트 보호 필름의 개략 단면도이다. 제 5 실시형태에 관련된 양자 도트 보호 필름 (10) 은, 보호층 (7) 이 2 개의 배리어 필름 (8A, 8B) 을 구비하고, 이들이 접착층 (2) 을 개재하여 배리어층끼리가 대향하도록 적층되어 있고, 코팅층 (9) 이 보호층 (7) 의 기재층측의 표면 상에 형성되어 있는 점에서, 제 1 실시형태에 관련된 양자 도트 보호 필름과 상이하다. 본 실시형태에 있어서, 배리어 필름 (8A) 은 제 1 기재층 (3A) 의 일방의 면 (3b) 상에 제 1 무기 박막층 (4A) 및 제 1 가스 배리어성 피복층 (5A) 이 이 순서로 적층된 구성을 가지며, 배리어 필름 (8B) 은 제 2 기재층 (3B) 의 일방의 면 (3c) 상에 제 2 무기 박막층 (4B) 및 제 2 가스 배리어성 피복층 (5B) 이 이 순서로 적층된 구성을 갖는다. 즉, 제 5 실시형태에 있어서, 보호층 (7) 은, 제 1 기재층 (3A), 제 1 무기 박막층 (4A), 제 1 가스 배리어성 피복층 (5A), 접착층 (2), 제 2 가스 배리어성 피복층 (5B), 제 2 무기 박막층 (4B), 및 제 2 기재층 (3B) 이 이 순서로 적층되어 이루어지고, 코팅층 (9) 은 제 2 기재층 (3B) 의 타방의 면 (3d) 상에 형성되어 있다. 제 1 기재층 (3A) 의 일방의 면 (3b) 상에 형성되는 무기 박막층 (4A) 및 가스 배리어성 피복층 (5A) 은 제 1 배리어층 (6A) 이라고 하고, 제 2 기재층 (3B) 의 일방의 면 (3c) 상에 형성되는 무기 박막층 (4B) 및 가스 배리어성 피복층 (5B) 은 제 2 배리어층 (6B) 이라고 하는 경우가 있다. 본 실시형태의 양자 도트 보호 필름 (10) 을 사용하여 파장 변환 시트를 제조할 때에는, 양자 도트 보호 필름 (10) 이 제 1 기재층 (3A) 과 형광체층이 대향하도록 배치된다. 본 실시형태의 양자 도트 보호 필름 (10) 에 의하면, 배리어 필름 (8A, 8B) 이 적층되어 있기 때문에, 보다 우수한 배리어 성능을 발휘할 수 있다.
또한, 배리어 필름 (8A, 8B) 에는, 최대 치수가 100 ∼ 500 ㎛ 인 이물질을 가지며, 최대 치수가 100 ∼ 500 ㎛ 인 이물질의 존재율이 0.01 ∼ 2.0 개/㎡ 인 배리어 필름을 사용해도 된다. 배리어 필름 (8A, 8B) 에 있어서의 최대 치수가 100 ∼ 500 ㎛ 인 이물질의 존재율은 0.1 ∼ 5.0 개/㎡ 이어도 되고, 0.5 ∼ 5.0 개/㎡ 이어도 되고, 또, 0.01 ∼ 2.0 개/㎡ 이어도 된다. 이와 같은 배리어 필름 (8A, 8B) 을 첩합함으로써, 이들을 첩합하여 얻어지는 보호층에 있어서의 최대 치수가 100 ∼ 500 ㎛ 인 이물질의 존재율을 0.01 ∼ 5.0 개/㎡ 로 제어하기 쉬워지고, 디스플레이 상에 시인할 수 있는 결함을 저감시키기 쉬워진다. 또, 배리어 필름 (8A, 8B) 이 이물질을 가지면, 이물질 주변의 가스 배리어성이 저하되는 경우가 있다. 그러나, 배리어 필름 (8A, 8B) 을 첩합하고, 배리어 필름 (8A, 8B) 각각에 있어서의, 최대 치수가 100 ∼ 500 ㎛ 인 이물질의 존재율이 2.0 개/㎡ 이하인 것에 의해, 각 배리어 필름이 각각의 가스 배리어성을 보완하도록 작용하고, 예를 들어 양자 도트 보호 필름 (10) 을 파장 변환 시트에 사용한 경우에, 다크 스폿 (형광체의 실활에 의한 암점) 등의 국소적인 열화를 더욱 억제할 수 있는 경향이 있다.
배리어 필름 (8A, 8B) 은 최대 치수가 500 ㎛ 를 초과하는 이물질을 갖고 있지 않은 것이 바람직하고, 갖고 있었다고 해도 당해 이물질의 존재율은 0.1 개/㎡ 이하인 것이 바람직하다. 만일 배리어 필름 (8A, 8B) 에 있어서의 직경이 500 ㎛ 인 구형의 이물질의 존재율이 2.0 개/㎡ 인 경우, 이들을 부착시킨 가스 배리어 적층체에 있어서 각각의 배리어 필름이 갖는 이물질의 일부가 서로 겹칠 확률은, 약 6σ (3.4/1,000,000) 이고, 제조 공정상 높은 품질을 유지할 수 있는 경향이 있다.
[파장 변환 시트]
도 6 은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 파장 변환 시트의 개략 단면도이다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 파장 변환 시트 (20) 는, 양자 도트를 사용한 형광체층 (14) 과, 형광체층 (14) 의 일방의 면 상에 보호층 (7) 과 형광체층 (14) 이 대향하도록 형성된 제 1 양자 도트 보호 필름과, 형광체층 (14) 의 타방의 면 상에 형성된 제 2 양자 도트 보호 필름을 구비하여 개략 구성되어 있다. 도 6 에 있어서, 제 1 양자 도트 보호 필름에는 상기 서술한 양자 도트 보호 필름 (10) 이 사용되고, 제 2 양자 도트 보호 필름에는 상기 서술한 양자 도트 보호 필름 (10) 과는 상이한 양자 도트 보호 필름 (12) 이 사용되고 있다. 보다 구체적으로는, 형광체층 (14) 의 양면 상에 직접 또는 봉지 수지를 개재하여 제 1 및 제 2 양자 도트 보호 필름 (10, 12) 이 각각 적층되어 있다. 이로써, 파장 변환 시트 (20) 는, 제 1 및 제 2 양자 도트 보호 필름 (10, 12) 의 사이에, 형광체층 (14) 이 감싸진 (즉, 봉지된) 구조를 갖는다. 또한, 도 6 에서는, 제 1 양자 도트 보호 필름에만 상기 서술한 양자 도트 보호 필름 (10) 을 사용하고 있지만, 제 1 및 제 2 양자 도트 보호 필름 중 적어도 일방이 상기 서술한 양자 도트 보호 필름이면 되고, 양방이 상기 서술한 양자 도트 보호 필름 (10) 이어도 된다. 즉, 본 실시형태의 파장 변환 시트 (20) 는, 형광체층 (14) 과, 그 형광체층 (14) 을 봉지하는 제 1 및 제 2 양자 도트 보호 필름을 구비하고, 적어도 상기 제 1 양자 도트 보호 필름은, 상기 보호층 (7) 이 상기 형광체층 (14) 과 대향하도록 배치된 상기 양자 도트 보호 필름 (10) 이다. 본 실시형태의 파장 변환 시트 (20) 를 사용하여 백라이트 유닛을 제조할 때에는, 양자 도트 보호 필름 (10) 이 광원에 대해 반대측을 향하도록 배치된다.
형광체층 (14) 은 수지 및 형광체를 포함한다. 형광체층 (14) 의 두께는 수십 ∼ 수백 ㎛ 이다. 상기 수지로는, 예를 들어, 광경화성 수지 또는 열경화성 수지를 사용할 수 있다. 형광체층 (14) 은, 양자 도트로 이루어지는 2 종류의 형광체를 포함하는 것이 바람직하다. 또, 형광체층 (14) 은, 1 종류의 형광체를 포함하는 형광체층과 다른 종류의 형광체를 포함하는 형광체층이 2 층 이상 적층된 것이어도 된다. 2 종류의 형광체에는, 여기 파장이 동일한 것이 선택된다. 여기 파장은, 광원이 조사하는 광의 파장에 기초하여 선택된다. 2 종류의 형광체의 형광색은 서로 상이하다. 각 형광색은, 적색 및 녹색이다. 각 형광의 파장, 및 광원이 조사하는 광의 파장은, 컬러 필터의 분광 특성에 기초하여 선택된다. 형광의 피크 파장은, 예를 들어, 적색에서 610 ㎚ 이고, 녹색에서 550 ㎚ 이다.
다음으로, 형광체의 입자 구조를 설명한다. 형광체로는, 특히 발광 효율이 좋은 코어·쉘형 양자 도트가 바람직하게 사용된다. 코어·쉘형 양자 도트는, 발광부로서의 반도체 결정 코어가 보호막으로서의 쉘에 의해 피복된 것이다. 예를 들어, 코어에는 셀렌화카드뮴 (CdSe), 쉘에는 황화아연 (ZnS) 이 사용 가능하다. CdSe 의 입자의 표면 결함이 밴드 갭이 큰 ZnS 에 의해 피복됨으로써 양자 수율이 향상된다. 또, 형광체는, 코어가 제 1 쉘 및 제 2 쉘에 의해 이중으로 피복된 것이어도 된다. 이 경우, 코어에는 CdSe, 제 1 쉘에는 셀렌화아연 (ZnSe), 제 2 쉘에는 ZnS 가 사용 가능하다.
형광체층 (14) 은, 광원으로부터의 광을 적색 또는 녹색 등으로 변환하는 형광체를 모두 단일의 층에 분산시킨 단층 구성을 가지고 있어도 되고, 각 형광체를 복수의 층에 따로 따로 분산시키고, 이들을 적층하는 다층 구성을 가지고 있어도 된다.
제 2 양자 도트 보호 필름 (12) 의 구조는 특별히 제한되지 않는다. 제 2 양자 도트 보호 필름 (12) 은, 예를 들어, 상기 서술한 양자 도트 보호 필름 (10) 의 제조 공정에서 얻어지는 적층체 (배리어 필름) 이어도 된다. 즉, 제 2 양자 도트 보호 필름 (12) 은, 상기 서술한 양자 도트 보호 필름 (10) 으로부터 코팅층 (9) 을 제거한 구조를 가지고 있어도 된다.
다음으로, 본 실시형태의 파장 변환 시트 (20) 의 제조 방법에 대해 도 6 을 참조하면서 설명한다. 형광체층 (14) 의 형성 방법으로는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 일본 공표특허공보 2013-544018호 명세서에 기재되는 방법을 들 수 있다. 바인더 수지에 형광체를 분산시키고, 조제한 형광체 분산액을 제 1 양자 도트 보호 필름 (10) 의 코팅층 (9) 과 반대측의 면 (보호층 (7) 측의 면) (10a) 상에 도포한 후, 도포면에 제 2 양자 도트 보호 필름 (12) 을 첩합하고, 형광체층 (14) 을 경화시킴으로써, 파장 변환 시트 (20) 를 제조할 수 있다. 또 반대로, 제 2 양자 도트 보호 필름 (12) 의 일방의 면 (12a) 상에 상기 형광체 분산액을 도포하고, 도포면에 제 1 양자 도트 보호 필름 (10) 을 코팅층 (9) 이 형광체층 (14) 과 반대측을 향하도록 (보호층 (7) 과 형광체층 (14) 이 대향하도록) 첩합하고, 형광체층 (14) 을 경화시킴으로써, 파장 변환 시트 (20) 를 제조할 수도 있다.
또, 도 6 에서는, 형광체층 (14) 을 제 1 및 제 2 양자 도트 보호 필름 (10, 12) 으로 직접 봉지하는 구성을 나타냈지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 형광체층 (14) 과는 별도로, 당해 형광체층 (14) 을 덮고, 봉지하는 봉지 수지층을 형성하는 구성으로 해도 된다. 제 1 및 제 2 양자 도트 보호 필름 (10, 12) 의 사이에 봉지 수지층을 형성하여 형광체층 (14) 을 봉지하는 구성으로 함으로써, 보다 높은 배리어성을 갖는 파장 변환 시트를 제공할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 파장 변환 시트 (20) 에 의하면, 형광체층 (14) 에 적층된 일방의 양자 도트 보호 필름 (제 1 양자 도트 보호 필름 (10)) 이 광학적 기능을 갖는 코팅층 (9) 을 가지고 있고, 상기 코팅층 (9) 이 제 1 양자 도트 보호 필름 (10) 의 표면에 형성되어 있으므로, 이물질의 불가시화 및 미소 다크 스폿 (암점) 을 불가시화할 수 있다.
또, 본 실시형태의 파장 변환 시트 (20) 에 의하면, 배리어성 또는 투명성이 우수한 제 1 및 제 2 양자 도트 보호 필름 (10, 12) 을 사용하고 있으므로, 양자 도트의 성능을 최대한으로 발휘할 수 있는 디스플레이용 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 파장 변환 시트 (20) 에 의하면, 배리어성 및 투명성이 우수한 제 1 및 제 2 양자 도트 보호 필름 (10, 12) 을 사용함으로써, 보다 자연에 가까운 선명한 색채로, 또한 색조가 우수한 디스플레이를 제공할 수 있다.
[백라이트 유닛]
도 7 은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 백라이트 유닛의 개략 단면도이다. 도 7 에 있어서, 백라이트 유닛 (30) 은 광원 (22) 과 상기 파장 변환 시트 (20) 를 구비하고, 상기 형광체층 (14) 을 사이에 두고 상기 광원 (22) 과 반대측에 배치된 양자 도트 보호 필름이 상기 제 1 양자 도트 보호 필름이다. 상세하게는, 백라이트 유닛 (30) 은, 파장 변환 시트 (20) 의 제 2 양자 도트 보호 필름 (12) 측의 표면 (20a) 상에 도광판 (24) 및 반사판 (26) 이 이 순서로 배치되고, 광원 (22) 은 상기 도광판 (24) 의 측방 (도광판 (24) 의 면 방향) 에 배치된다.
도광판 (24) 및 반사판 (26) 은, 광원 (22) 으로부터 조사된 광을 효율적으로 반사하고, 안내하는 것이고, 공지된 재료가 사용된다. 도광판 (24) 으로는, 예를 들어, 아크릴, 폴리카보네이트, 및 시클로올레핀 필름 등이 사용된다.
광원 (22) 에는 발광색이 청색인 발광 다이오드 소자가 복수 개 형성되어 있다. 광원 (22) 으로부터 조사된 광은, 도광판 (24) (D1 방향) 에 입사된 후, 반사 및 굴절 등을 수반하여 형광체층 (14) (D2 방향) 에 입사된다. 형광체층 (14) 을 통과한 광은, 형광체층 (14) 을 통과하기 전의 청색광과, 그 일부에 의해 형광체가 여기되어 발생하는 보다 장파장의 발색광 (황색광, 적색광 및 녹색광 등) 이 섞임으로써, 백색광이 된다.
실시예
이하, 실시예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들로 한정되는 것은 아니다.
[양자 도트 보호 필름의 제조 1]
(실시예 1)
2 축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (기재층 (3), 상품명 : T60, 두께 : 25 ㎛, 도레사 제조) 의 편면 상에, 산화규소층 (무기 박막층 (4), 두께 : 250 Å) 을 진공 증착법에 의해 형성하였다. 또한, 산화규소층 상에 알콕시실란과 폴리비닐알코올로 이루어지는 조성물을 도포, 건조시킴으로써, 0.3 ㎛ 의 두께를 갖는 가스 배리어성 피복층 (5) 을 형성하고, 기재층 (3), 무기 박막층 (4), 및 가스 배리어성 피복층 (5) 으로 이루어지는 적층체 (배리어 필름 (8)) 를 얻었다.
다음으로, 제조한 상기 적층체의 가스 배리어성 피복층 (5) 의 표면 상에, 아크릴 수지 (상품명 : 아카리딕, DIC 사 제조) 100 질량부와 실리카 입자 (상품명 : 토스펄 120, 평균 입자경 : 2.0 ㎛, 모멘티브·퍼포먼스·머티리얼사 제조) 20 질량부로 이루어지는 조성물을 도포하였다. 도막을 가열하여 아크릴 수지를 경화시킴으로써, 가스 배리어성 피복층 (5) 상에 두께 5 ㎛ 의 코팅층 (9) 을 형성하고, 실시예 1 의 양자 도트 보호 필름 (10) 을 얻었다. 실시예 1 의 양자 도트 보호 필름 (10) 은 도 1 에 나타내는 구성을 가지며, 양자 도트 보호 필름 (10) 중, 기재층 (3), 무기 박막층 (4), 및 가스 배리어성 피복층 (5) 으로 이루어지는 부분은 보호층 (7) 에 상당한다.
(실시예 2)
코팅층 (9) 을 형성하는 조성물 중의 실리카 입자의 첨가량을 15 질량부로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조작으로 실시예 2 의 양자 도트 보호 필름 (10) 을 얻었다.
(실시예 3)
코팅층 (9) 을 형성하는 조성물 중의 실리카 입자의 첨가량을 10 질량부로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조작으로 실시예 3 의 양자 도트 보호 필름 (10) 을 얻었다.
(실시예 4)
실시예 1 과 동일한 조작으로, 기재층 (3), 무기 박막층 (4), 및 가스 배리어성 피복층 (5) 으로 이루어지는 적층체 (배리어 필름 (8)) 를 얻었다. 다음으로, 상기 적층체의 기재층 (3) 의 표면 상에, 아크릴 수지 (상품명 : 아카리딕, DIC 사 제조) 100 질량부와 실리카 입자 (상품명 : 토스펄 120, 평균 입자경 : 2.0 ㎛, 모멘티브·퍼포먼스·머티리얼사 제조) 20 질량부로 이루어지는 조성물을 도포하였다. 도막을 가열하여, 아크릴 수지를 경화시킴으로써, 기재층 (3) 상에 두께 5 ㎛ 의 코팅층 (9) 을 형성하고, 실시예 4 의 양자 도트 보호 필름 (10) 을 얻었다. 실시예 4 의 양자 도트 보호 필름 (10) 은 도 2 에 나타내는 구성을 가지며, 상기 양자 도트 보호 필름 (10) 중, 기재층 (3), 무기 박막층 (4), 및 가스 배리어성 피복층 (5) 으로 이루어지는 부분은 보호층 (7) 에 상당한다.
(실시예 5)
실시예 1 과 동일한 조작으로, 제 1 기재층 (3A), 무기 박막층 (4), 및 가스 배리어성 피복층 (5) 으로 이루어지는 적층체 (배리어 필름 (8)) 를 얻었다. 또한, 제 1 기재층 (3A) 에는 실시예 1 에 있어서의 기재층 (3) 과 동일한 재료를 사용하였다. 다음으로, 2 축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (제 2 기재층 (3B), 상품명 : T60, 두께 : 25 ㎛, 도레사 제조) 의 편면 상에, 아크릴 수지 (상품명 : 아카리딕, DIC 사 제조) 100 질량부와 실리카 입자 (상품명 : 토스펄 120, 평균 입자경 : 2.0 ㎛, 모멘티브·퍼포먼스·머티리얼사 제조) 20 질량부로 이루어지는 조성물을 도포하였다. 도막을 가열하여, 아크릴 수지를 경화시킴으로써, 제 2 기재층 (3B) 상에 두께 5 ㎛ 의 코팅층 (9) 을 형성하고, 코팅이 형성된 기재층을 얻었다. 제 2 기재층 (3B) 의 코팅층 (9) 이 형성된 면과 반대측의 면 (3c) 과, 가스 배리어성 피복층 (5) 이 대향하도록, 상기 코팅이 형성된 기재층과 상기 적층체를 겹쳐 배치하고, 이들을 아크릴계 점착제로 첩합함으로써, 실시예 5 의 양자 도트 보호 필름 (10) 을 얻었다. 실시예 5 의 양자 도트 보호 필름 (10) 은 도 3 에 나타내는 구성을 가지며, 상기 양자 도트 보호 필름 (10) 중, 제 1 기재층 (3A), 무기 박막층 (4), 가스 배리어성 피복층 (5), 및 제 2 기재층 (3B) 으로 이루어지는 부분은 보호층 (7) 에 상당한다.
(실시예 6)
실시예 1 과 동일한 조작으로, 기재층 (3), 제 1 무기 박막층 (4i), 및 제 1 가스 배리어성 피복층 (5i) 으로 이루어지는 적층체를 얻었다. 또한, 제 1 무기 박막층 (4i) 및 제 1 가스 배리어성 피복층 (5i) 에는 각각, 실시예 1 에 있어서의 무기 박막층 (4) 및 가스 배리어성 피복층 (5) 과 동일한 재료를 사용하였다. 상기 제 1 가스 배리어성 피복층 (5i) 상에, 산화규소층 (제 2 무기 박막층 (4ii), 두께 : 250 Å) 을 진공 증착법에 의해 형성하였다. 또한, 제 2 무기 박막층 (4ii) 상에 알콕시실란과 폴리비닐알코올로 이루어지는 조성물을 도포, 건조시킴으로써, 0.3 ㎛ 의 두께를 갖는 제 2 가스 배리어성 피복층 (5ii) 을 형성하였다. 이와 같이 하여, 기재층 (3), 제 1 무기 박막층 (4i), 제 1 가스 배리어성 피복층 (5i), 제 2 무기 박막층 (4ii) 및 제 2 가스 배리어성 피복층 (5ii) 으로 이루어지는 적층체 (배리어 필름 (8)) 를 얻었다. 다음으로, 제 2 무기 박막층 (4ii) 및 제 2 가스 배리어성 피복층 (5ii) 을 형성한 후의 상기 적층체의 기재층 (3) 의 표면 상에, 아크릴 수지 (상품명 : 아카리딕, DIC 사 제조) 100 질량부와 실리카 입자 (상품명 : 토스펄 120, 평균 입자경 : 2.0 ㎛, 모멘티브·퍼포먼스·머티리얼사 제조) 20 질량부로 이루어지는 조성물을 도포하였다. 도막을 가열하여 아크릴 수지를 경화시킴으로써, 기재층 (3) 상에 두께 5 ㎛ 의 코팅층 (9) 을 형성하고, 실시예 6 의 양자 도트 보호 필름 (10) 을 얻었다. 실시예 6 의 양자 도트 보호 필름 (10) 은 도 4 에 나타내는 구성을 가지며, 상기 양자 도트 보호 필름 (10) 중, 기재층 (3), 제 1 무기 박막층 (4i), 제 1 가스 배리어성 피복층 (5i), 제 2 무기 박막층 (4ii), 및 제 2 가스 배리어성 피복층 (5ii) 으로 이루어지는 부분은 보호층 (7) 에 상당한다.
(실시예 7)
아크릴 수지 (상품명 : 아카리딕, DIC 사 제조) 100 질량부와 아크릴 입자 (상품명 : 아트펄, 평균 입자경 : 32 ㎛, 네가미 공업사 제조) 15 질량부로 이루어지는 조성물을 사용하여, 가스 배리어성 피복층 (5) 상에 두께 10 ㎛ 의 코팅층 (9) 을 형성한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조작으로 실시예 7 의 양자 도트 보호 필름을 얻었다.
(비교예 1)
코팅층을 형성하지 않은 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조작으로 비교예 1 의 양자 도트 보호 필름을 얻었다.
[양자 도트 보호 필름의 평가 방법 1]
실시예 및 비교예에서 얻어진 양자 도트 보호 필름에 대해, 이물질의 존재율, 헤이즈값, 전광선 투과율, 파장 450 ㎚ 의 광선 투과율 (분광 투과율), 및 표면 조도를 하기 방법에 따라 측정하였다.
(이물질의 존재율)
실시예 및 비교예에서 얻어진 양자 도트 보호 필름의 코팅층측의 면을 톨루엔으로 세정하고, 코팅층을 제거함으로써, 양자 도트 보호 필름 중의 보호층을 얻었다. 다음으로, 라인 센서 카메라를 사용하여, 보호층 중의 최대 치수가 100 ∼ 500 ㎛ 인 이물질을 검출하고, 단위 면적당 존재율을 산출하였다. 동일하게 하여, 보호층 중의 최대 치수가 100 ∼ 300 ㎛ 인 이물질을 검출하고, 단위 면적당 존재율을 산출하였다. 또한, 보호층 중의 평균 치수가 200 ∼ 500 ㎛ 인 이물질을 검출하고, 단위 면적당 존재율을 산출하였다.
(헤이즈값)
실시예 및 비교예에서 얻어진 양자 도트 보호 필름의 헤이즈값 (％) 을 헤이즈미터 (상품명 : NDH-2000, 닛폰 전색 공업 주식회사 제조) 를 사용하여 측정하였다. 측정 조건은, JIS K 7361-1 에 준거하는 것으로 하였다. 헤이즈값의 측정 결과를 표 1 에 나타낸다.
(전광선 투과율)
실시예 및 비교예에서 얻어진 양자 도트 보호 필름의 전광선 투과율 (％) 을 헤이즈미터 (상품명 : NDH-2000, 닛폰 전색 공업 주식회사 제조) 를 사용하여 측정하였다. 측정 조건은, JIS K 7136 에 준거하는 것으로 하였다. 전광선 투과율의 측정 결과를 표 1 에 나타낸다.
(파장 450 ㎚ 의 광선 투과율)
실시예 및 비교예에서 얻어진 양자 도트 보호 필름의, 파장 450 ㎚ 의 광선 투과율 (％) 을, 분광 광도계 (상품명 : UV-2450, 시마즈 제작소사 제조) 를 사용하여 측정하였다. 파장 450 ㎚ 의 광선 투과율의 측정 결과를 표 1 에 나타낸다.
(표면 조도)
실시예 및 비교예에서 얻어진 양자 도트 보호 필름의 코팅층 (비교예 1 에 있어서는, 가스 배리어성 피복층) 표면의 산술 평균 조도 (Ra) (㎛) 를, 표면 조도 측정 장치 (상품명 : 사프테스트, 미츠토요사 제조) 를 사용하여, JIS B 0601 에 준거하여 측정하였다. 표면 조도 (Ra) 의 측정 결과를 표 1 에 나타낸다.
[파장 변환 시트의 제조 1]
실시예 1 에서 얻어진 양자 도트 보호 필름 (제 1 양자 도트 보호 필름) 과, 실시예 1 에서 얻어진, 기재층, 무기 박막층, 및 가스 배리어성 피복층으로 이루어지는 적층체 (제 2 양자 도트 보호 필름) 를 준비하였다. 다음으로, 셀렌화카드뮴 (CdSe) 의 입자에 황화아연 (ZnS) 을 피복한 코어·쉘 구조를 갖는 형광체 (상품명 : CdSe/ZnS 530, SIGMA-ALDRICH 사 제조) 를 용매에 분산시켜 농도 조정함으로써, 형광체 분산액을 조제하였다. 상기 형광체 분산액을 에폭시계 감광성 수지와 혼합하여, 형광체 조성물을 얻었다. 제 2 양자 도트 보호 필름의 가스 배리어성 피복층 상에 형광체 조성물을 도포하고, 100 ㎛ 의 두께를 갖는 형광체층을 형성하였다.
형광체층 상에, 제 1 양자 도트 보호 필름을, 코팅층 (비교예 1 에 있어서는, 가스 배리어성 피복층) 과 반대측의 면이 형광체층에 대향하도록 배치하여 적층한 후, UV 조사에 의해 형광체층 (감광성 수지) 을 경화시킴으로써, 실시예 1 의 양자 도트 보호 필름을 사용한 파장 변환 시트를 얻었다.
또, 제 1 양자 도트 보호 필름으로서 실시예 2 ∼ 5 및 7 에서 얻어진 양자 도트 보호 필름을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 실시예 2 ∼ 5 및 7 의 양자 도트 보호 필름을 사용한 파장 변환 시트를 얻었다.
또, 제 1 양자 도트 보호 필름으로서 실시예 6 에서 얻어진 양자 도트 보호 필름을 사용하고, 제 2 양자 도트 보호 필름으로서 실시예 6 에서 얻어진, 기재층, 제 1 무기 박막층, 제 1 가스 배리어성 피복층, 제 2 무기 박막층 및 제 2 가스 배리어성 피복층으로 이루어지는 적층체를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 실시예 6 의 양자 도트 보호 필름을 사용한 파장 변환 시트를 얻었다.
또, 제 1 양자 도트 보호 필름으로서 비교예 1 에서 얻어진 양자 도트 보호 필름을 사용하고, 형광체층 상에 제 1 양자 도트 보호 필름을 가스 배리어성 피복층이 형광체층과 반대측을 향하도록 배치하여 적층한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 비교예 1 의 양자 도트 보호 필름을 사용한 파장 변환 시트를 얻었다.
[파장 변환 시트의 평가 방법 1]
얻어진 파장 변환 시트에 대해, 이물질 등에 수반되는 표시 상의 결함의 유무를 하기 방법에 따라 측정하였다.
(이물질 등에 수반되는 표시 상의 결함의 유무)
얻어진 파장 변환 시트를, 온도 85 ℃ 의 환경하에, 1000 시간 노출시켰다. 노출 후의 파장 변환 시트에 대해, 제 2 양자 도트 보호 필름측으로부터 청색광을 조사하고, 제 1 양자 도트 필름측으로부터 투과광을 육안으로 확인하고, 하기 기준에 따라 이물질, 흠집, 주름 및 다크 스폿 등에 수반되는 표시 상의 결함의 유무를 평가하였다. 평가 결과를 표 1 에 나타낸다.
A : 육안으로 관찰되는 결함이 존재하지 않았다.
B : 육안으로 투과광의 약간의 흔들림이 관찰되었지만 결함이라고는 판단하지 않았다.
C : 육안으로 관찰되는 결함이 존재하고 있었다.
Figure pct00001
표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 ∼ 7 의 양자 도트 보호 필름을 사용한 파장 변환 시트에서는, 보호층이 이물질을 가지고 있었음에도 불구하고, 표시 상의 결함이 확인되지 않았다. 단, 실시예 7 에서는, 코팅층 표면에 있어서의 아크릴 입자의 노출 부분이 크고, 도광판을 손상시킬 우려가 있다. 한편, 비교예 1 의 양자 도트 보호 필름을 사용하여 얻어진 파장 변환 시트에서는, 표시 상의 결함이 확인되었다.
[양자 도트 보호 필름의 제조 2]
(실시예 8)
제 1 기재층 (3A) 으로서의 두께 25 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 편면에, 제 1 무기 박막층 (4A) 으로서 산화규소를 전자 빔 가열식의 진공 증착법에 의해 0.03 ㎛ 의 두께로 형성하고, 제 1 무기 박막층 (4A) 이 형성된 제 1 기재층 (3A) 을 순수로 세정하고, 추가로 테트라에톡시실란과 폴리비닐알코올을 포함하는 도포액을 웨트 코팅법에 의해 세정 후의 제 1 무기 박막층 (4A) 상에 도공하고, 0.6 ㎛ 의 두께의 제 1 가스 배리어성 피복층 (5A) 을 형성하였다. 이로써, 제 1 기재층 (3A) 의 일방의 면 상에 제 1 무기 박막층 (4A) 및 제 1 가스 배리어성 피복층 (5A) 으로 이루어지는 0.6 ㎛ 의 제 1 배리어층 (6A) 이 형성된 제 1 배리어 필름 (8A) 을 얻었다. 한편, 동일한 조작으로, 제 2 기재층 (3B) 의 일방의 면 상에 제 2 무기 박막층 (4B) 및 제 2 가스 배리어성 피복층 (5B) 으로 이루어지는 0.6 ㎛ 의 제 2 배리어층 (6B) 이 형성된 제 2 배리어 필름 (8B) 을 얻었다. 제 1 배리어 필름 (8A) 및 제 2 배리어 필름 (8B) 을 롤상으로 권취하였다.
다음으로, 롤로부터 권출된 제 2 배리어 필름 (8B) 의 제 2 기재층 (3B) 의 표면 상에, 아크릴 수지 (상품명 : 아카리딕, DIC 사 제조) 100 질량부와 실리카 입자 (상품명 : 토스펄 120, 평균 입자경 : 2.0 ㎛, 모멘티브·퍼포먼스·머티리얼사 제조) 15 질량부로 이루어지는 조성물을 도포하였다. 도막을 가열하여 아크릴 수지를 경화시킴으로써, 제 2 기재층 (3B) 상에 두께 5 ㎛ 의 코팅층 (9) 을 형성하고, 코팅층이 형성된 배리어 필름을 얻었다.
다음으로, 코팅층이 형성된 배리어 필름과 제 1 배리어 필름 (8A) 을, 제 2 가스 배리어성 피복층 (5B) 과 제 1 가스 배리어성 피복층 (5A) 이 대향하도록, 2 액 경화형 에폭시 수지 접착제를 개재하여 첩합함으로써, 실시예 8 의 양자 도트 보호 필름 (10) 을 얻었다. 실시예 8 의 양자 도트 보호 필름 (10) 은 도 5 에 나타내는 구성을 가지며, 상기 양자 도트 보호 필름 (10) 중, 제 1 기재층 (3A), 제 1 무기 박막층 (4A), 제 1 가스 배리어성 피복층 (5A), 제 2 무기 박막층 (4B), 제 2 가스 배리어성 피복층 (5B) 및 제 2 기재층 (3B) 으로 이루어지는 부분 (접착층 포함한다) 은 보호층 (7) 에 상당한다. 동일한 조작으로, 실시예 8 의 양자 도트 보호 필름 (10) 을 2 장 준비하였다. 또한 얻어진 양자 도트 보호 필름 (10) 의 헤이즈값은 40 ％ 였다.
(실시예 9)
제 1 배리어 필름 (8A) 과 제 2 배리어 필름 (8B) 을 첩합하는 접착층에 아크릴계 점착제를 사용한 것 이외에는, 실시예 8 의 조작으로, 실시예 8 의 양자 도트 보호 필름 (10) 을 2 장 준비하였다. 또한 얻어진 양자 도트 보호 필름 (10) 의 헤이즈값은 40 ％ 였다.
(비교예 2)
제 1 배리어 필름 (8A) 의 제조에 있어서, 무기 박막층 (4A) 이 형성된 기재층 (3A) 을 세정하지 않고, 무기 박막층 (4A) 상에 가스 배리어성 피복층 (5A) 을 형성하고, 제 2 배리어 필름 (8B) 의 제조에 있어서, 무기 박막층 (4B) 이 형성된 기재층 (3B) 을 세정하지 않고, 무기 박막층 (4B) 상에 가스 배리어성 피복층 (5B) 을 형성한 것 이외에는, 실시예 8 과 동일한 조작으로, 비교예 2 의 양자 도트 보호 필름을 2 장 준비하였다. 또한 얻어진 양자 도트 보호 필름의 헤이즈값은 40 ％ 였다.
[파장 변환 시트의 제조 2]
양자 도트로서의 CdSe/ZnS530 (상품명, SIGMA-ALDRICH 사 제조) 을 에폭시계 감광성 수지와 혼합하여 형광체 조성물을 얻었다. 형광체 조성물을 실시예 8 에서 얻어진 1 장째의 양자 도트 보호 필름 (10) 의 코팅층 (9) 이 형성되어 있지 않은 측의 면 (제 1 기재층 (3A)) 상에 도포하고, 도포면 상에 상기 도포면과 제 1 기재층 (3A) 이 대향하도록 2 장째의 양자 도트 보호 필름 (10) 을 적층하고, UV 경화 라미네이트함으로써, 실시예 8 의 양자 도트 보호 필름 (10) 을 사용한 파장 변환 시트를 얻었다.
[양자 도트 보호 필름의 평가 방법 2]
반사와 투과의 2 계통을 갖는 인라인 카메라를 구비한 외관 검사기를 사용하고, 실시예 8 및 9 그리고 비교예 2 의 양자 도트 보호 필름의 제조에 사용한 코팅층 형성 전의 보호층 약 1000 ㎡ 에 대해, 보호층 중의 최대 치수 및 평균 치수가 100 ∼ 700 ㎛ 인 이물질을 검출하고, 최대 치수 및 평균 치수별 단위 면적당 존재율을 산출하였다.
실시예 8 에서 양자 도트 보호 필름의 제조에 사용한 배리어 필름의 배리어층 형성면측을, 상기 서술한 외관 검사기를 사용하여, 최대 치수 및 평균 치수가 100 ∼ 700 ㎛ 인 이물질을 검출하고, 최대 치수 및 평균 치수별 단위 면적당 존재율을 산출하였다. 이물질의 존재율의 평가 결과를 표 2 에 나타낸다.
[파장 변환 시트의 평가 방법 2]
(수증기 투과도)
실시예 및 비교예에서 얻어진 양자 도트 보호 필름을 85 ℃ 의 공기 중에 1000 시간 노출시키고, 노출 전후의 양자 도트 보호 필름을 각각 준비하였다. 수증기 투과도를 JIS K 7129 의 적외선 센서법에 준하는 방법으로, 실시예 및 비교예에서 얻어진 고온 환경 노출 전후에서의 양자 도트 보호 필름의 수증기 투과도를 측정하였다. 고온 환경 노출 전후에서의 수증기 투과도의 측정 결과를 표 1 에 나타낸다. 수증기 투과도의 측정에는 수증기 투과율 측정 장치 (상품명 : Permatran, MOCON 사 제조) 를 사용하였다. 투과 셀의 온도는 40 ℃ 로 하고, 고습도 챔버의 상대 습도는 90 ％RH 로 하고, 저습도 챔버의 상대 습도를 0 ％RH 로 하였다.
(이물질 등에 수반되는 표시 상의 결함의 유무)
얻어진 파장 변환 시트를, 온도 85 ℃ 의 환경하에, 1000 시간 노출시켰다. 노출 후의 파장 변환 시트에 대해, 1 장째의 양자 도트 보호 필름측으로부터 청색광을 조사하고, 2 장째의 양자 도트 필름측으로부터 투과광을 육안으로 확인하고, 하기 기준에 따라 이물질, 흠집, 주름 및 다크 스폿 등에 수반되는 표시 상의 결함의 유무를 평가하였다. 평가 결과를 표 2 에 나타낸다.
A : 육안으로 관찰되는 결함이 존재하지 않았다.
B : 육안으로 투과광의 약간의 흔들림이 관찰되었지만 결함이라고는 판단하지 않았다.
C : 육안으로 관찰되는 결함이 존재하고 있었다.
Figure pct00002
표 2 에 나타내는 바와 같이, 실시예 8 의 양자 도트 보호 필름을 사용한 파장 변환 시트에서는, 보호층이 이물질을 가지고 있었음에도 불구하고, 표시 상의 결함이 확인되지 않았다. 한편, 비교예 2 의 양자 도트 보호 필름을 사용하여 얻어진 파장 변환 시트에서는, 보호층 중의 이물질이 약간 많고, 표시 상의 결함이 확인되었다. 또한, 비교예 2 에서는, 실시예 8 및 9 와 비교하여 보호층 중에 이물질을 많이 가지고 있었기 때문에, 수증기 투과도도 약간 저하되어 있었지만, 실용상 문제 없는 정도의 저하였다. 이와 같이, 화상 표시 장치에 있어서 사용되는 배리어 필름은 가스 배리어성만을 필요로 하는 통상적인 배리어 필름과 비교하여 보다 이물질의 존재가 엄격하게 관리되지만, 본 발명에 의하면 보호층이 일정한 수의 이물질을 가지고 있었다고 해도, 표시 상의 결함을 저감시킬 수 있고, 화상 표시 장치에 바람직하게 사용하는 것이 가능한 양자 도트 보호 필름을 제공할 수 있다.
3, 3A, 3B : 기재층,
4, 4i, 4ii, 4A, 4B : 무기 박막층,
5, 5i, 5ii, 5A, 5B : 가스 배리어성 피복층,
6, 6i, 6ii, 6A, 6B : 배리어층,
7 : 보호층,
8, 8A, 8B : 배리어 필름,
9 : 코팅층,
10 : (제 1) 양자 도트 보호 필름,
12 : 제 2 양자 도트 보호 필름,
14 : 형광체층,
20 : 파장 변환 시트,
30 : 백라이트 유닛.

Claims (9)

  1. 형광체를 봉지하기 위한 양자 도트 보호 필름으로서,
    최대 치수가 100 ∼ 500 ㎛ 인 이물질을 갖는 보호층과, 그 보호층의 일방의 면 상에 형성된 코팅층을 구비하고,
    상기 보호층에 있어서의 최대 치수가 100 ∼ 500 ㎛ 인 이물질의 존재율이 0.01 ∼ 5.0 개/㎡ 이고,
    헤이즈값이 20 ％ 이상인, 양자 도트 보호 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호층은 최대 치수가 100 ∼ 300 ㎛ 인 이물질을 가지며, 상기 최대 치수가 100 ∼ 300 ㎛ 인 이물질의 존재율이 0.1 ∼ 2.0 개/㎡ 인, 양자 도트 보호 필름.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 보호층은 평균 치수가 200 ∼ 500 ㎛ 인 이물질을 가지며, 상기 평균 치수가 200 ∼ 500 ㎛ 인 이물질의 존재율이 3.0 개/㎡ 이하인, 양자 도트 보호 필름.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호층이, 기재층과 배리어층을 적층한 배리어 필름을 포함하고,
    상기 배리어 필름에 있어서의 상기 최대 치수가 100 ∼ 500 ㎛ 인 이물질의 존재율이 0.01 ∼ 2.0 개/㎡ 인, 양자 도트 보호 필름.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전광선 투과율이 80 ％ 이상인, 양자 도트 보호 필름.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    450 ㎚ 에서의 분광 투과율이 70 ％ 이상인, 양자 도트 보호 필름.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코팅층의 상기 보호층과 반대측의 면에 있어서의 표면 조도 (Ra) 가 0.2 ㎛ 이상인, 양자 도트 보호 필름.
  8. 형광체층과, 그 형광체층을 봉지하는 제 1 및 제 2 양자 도트 보호 필름을 구비하고,
    적어도 상기 제 1 양자 도트 보호 필름은, 상기 보호층이 상기 형광체층과 대향하도록 배치된 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 양자 도트 보호 필름인, 파장 변환 시트.
  9. 청색 LED 로 이루어지는 광원과 제 8 항에 기재된 파장 변환 시트를 구비하고,
    상기 파장 변환 시트에 있어서, 상기 형광체층을 사이에 두고 상기 광원과 반대측에 배치된 양자 도트 보호 필름이 상기 제 1 양자 도트 보호 필름인, 백라이트 유닛.
KR1020177029101A 2015-04-02 2016-04-01 양자 도트 보호 필름 그리고 이것을 사용하여 얻어지는 파장 변환 시트 및 백라이트 유닛 KR20170134479A (ko)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015075753 2015-04-02
JPJP-P-2015-075753 2015-04-02
PCT/JP2016/060958 WO2016159366A1 (ja) 2015-04-02 2016-04-01 量子ドット保護フィルム並びにこれを用いて得られる波長変換シート及びバックライトユニット

Publications (1)

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