KR20190036563A - 형광체 보호 필름, 파장 변환 시트 및 발광 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 형광체층에 포함되는 형광체를 보호하기 위한 형광체 보호 필름에 관한 것이다. 이 형광체 보호 필름은, 기능층과, 단층 구조 또는 적층 구조를 갖는 부피 팽창층과, 가스 배리어성을 갖는 제 1 증착층 (가스 배리어층) 을 외측에서 내측을 향하여 이 순서로 구비하고, 당해 형광체 보호 필름의 두께 방향에 있어서 기능층과 제 1 증착층의 이간 거리가 45 ∼ 280 ㎛ 이다.

Description

형광체 보호 필름, 파장 변환 시트 및 발광 유닛
본 개시는, 형광체 보호 필름, 파장 변환 시트 및 발광 유닛에 관한 것이다.
액정 디스플레이의 백라이트 유닛 및 일렉트로 루미네선스 발광 유닛 등의 발광 유닛에서는, 형광체층에 포함되는 형광체의 성능이 산소 또는 수증기 등과 접촉함으로써 시간 경과적으로 저하되는 경우가 있다. 이를 방지하기 위해서, 이들 발광 유닛에서는 자주 형광체층의 편측 또는 양측의 면 상에 가스 배리어성을 갖는 필름이 배치된 구조가 채용되고 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 은, 서로 다른 종류의 형광체를 포함하는 2 개의 색 변환층의 각각 양측의 면을 배리어 필름 사이에 끼운 구조의 색 변환 부재를 개시한다.
일본 공개특허공보 2011-13567호
그런데, 형광체 보호 필름으로서, 투명 수지 재료로 이루어지는 지지 필름과, 그 표면 상에 형성된 가스 배리어층을 구비하는 적층 필름이 널리 채용되고 있다. 그러나, 무기 재료 (예를 들어 산화규소) 를 지지 필름의 표면에 증착시킴으로써 가스 배리어층을 형성하는 경우, 가스 배리어층에 증착 분말이라고 하는 백색 작은 이물질 (사이즈 0.1 mm ∼ 3 mm 정도) 이 발생하는 일이 있다. 형광체 보호 필름에 그러한 이물질이 존재하면, 이것을 사용하여 디스플레이를 조립했을 때, 이물질이 표시상의 결함으로서 시인 (視認) 되는 경우가 있다. 가스 배리어성의 성능에 문제가 없어도, 이러한 이물질이 형광체 보호 필름에 있어서 시인되는 것을 이유로 그 부분을 제품으로서 사용할 수 없다는 낭비가 발생한다.
본 개시는, 가스 배리어층에 증착 분말 등의 미세한 이물질이 존재해도, 이 이물질이 결함으로서 시인되기 어려운 형광체 보호 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 개시는, 상기 형광체 보호 필름을 포함하는 파장 변환 시트 및 이것을 사용한 발광 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 일 측면은, 형광체층에 포함되는 형광체를 보호하기 위한 형광체 보호 필름에 관한 것이다. 이 형광체 보호 필름은, 기능층과, 단층 구조 또는 적층 구조를 갖는 부피 팽창층과, 가스 배리어성을 갖는 제 1 증착층을 외측에서 내측을 향하여 이 순서로 구비하고, 당해 형광체 보호 필름의 두께 방향에 있어서 기능층과 제 1 증착층의 이간 거리가 45 ∼ 280 ㎛ 이다. 또, 형광체 보호 필름의 「내측」이란, 당해 형광체 보호 필름에 의해 보호해야 할 형광체층이 배치되는 측을 의미하고, 「외측」이란 그 반대측을 의미한다.
상기 형광체 보호 필름은, 기능층과 가스 배리어층을 구성하는 제 1 증착층의 사이에 부피 팽창층이 개재되어 있어, 기능층과 가스 배리어층이 소정의 거리 (45 ∼ 280 ㎛) 로 이간되어 있다. 이러한 구성을 채용함으로써, 성능상 문제가 되지 않을 이물질이 제 1 증착층에 존재하고 있더라도, 이 형광체 보호 필름을 사용하여 디스플레이를 조립하고, 그 기능층의 측 (외측) 에서 표시상의 결함 유무를 관찰했을 때, 제 1 증착층에 있어서의 이물질이 결함으로서 시인되기 어렵다는 효과가 발휘된다. 상기 이물질이 한층 더 시인되기 어렵게 한다는 관점에서, 기능층과 부피 팽창층으로 이루어지는 적층체의 헤이즈값은 10 ％ 이상인 것이 바람직하다. 헤이즈값이란, 필름 또는 적층체의 탁도 (濁度) 를 나타내는 지표이고, 전체 광선 투과광에 대한 확산 투과광의 비율이다. 헤이즈값은, 구체적으로는 하기 식에서 구해진다. 하기 식 중의 Td 는 확산 투과율, Tt 는 전체 광선 투과율이고, 확산 투과율 및 전체 광선 투과율은 각각 헤이즈 미터 등으로 측정할 수 있다.
헤이즈값 (％) ＝ Td/Tt × 100
적층 구조를 갖는 부피 팽창층을 채용하는 경우, 부피 팽창층은 두께 10 ∼ 250 ㎛ 인 부피 팽창용 수지 필름을 포함하는 것이 바람직하다. 또, 단층 구조의 부피 팽창층을 채용하는 경우, 부피 팽창용 수지 필름으로서 두께 45 ∼ 280 ㎛ 인 것을 단독으로 사용하면 된다.
부피 팽창층이 부피 팽창용 수지 필름을 포함하는 다층 구조인 경우, 부피 팽창층은, 두께 10 ∼ 250 ㎛ 인 부피 팽창용 수지 필름과, 내측의 표면 상에 제 1 증착층이 형성된 두께 9 ∼ 50 ㎛ 인 제 1 수지 필름과, 부피 팽창용 수지 필름의 내측의 면과 제 1 수지 필름의 외측의 면을 첩합 (貼合) 시키고 있는 제 1 접착층을 포함해도 된다 (도 1 참조).
제 1 수지 필름은 반드시 부피 팽창층의 일부를 구성하고 있지 않아도 된다. 예를 들어, 본 개시에 관련된 형광체 보호 필름은, 외측의 표면 상에 제 1 증착층이 형성된 두께 9 ∼ 50 ㎛ 인 제 1 수지 필름과, 제 1 증착층과 부피 팽창용 수지 필름의 사이에 개재되는 제 1 접착층을 구비한 구성이어도 된다 (도 3 참조).
본 개시에 관련된 형광체 보호 필름은, 제 1 증착층보다 내측에, 제 2 접착층과, 가스 배리어성을 갖는 제 2 증착층과, 제 2 수지 필름을 외측에서 내측을 향하여 이 순서로 추가로 구비한 구조여도 된다 (도 1, 3 참조).
기능층은, 간섭 무늬 방지 기능, 반사 방지 기능, 광 산란 기능, 대전 방지 기능 및 손상 방지 기능으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 기능을 갖는 것이 바람직하다.
형광체 보호 필름의 한층 더 우수한 배리어성을 달성하는 관점에서, 제 1 접착층 및 제 2 접착층의 적어도 일방은, 두께 5 ㎛ 에 있어서 1000 ㎤/(㎡·day·atm) 이하의 산소 투과도를 갖는 것이 바람직하다.
본 개시의 일 측면은, 형광체를 포함하는 형광체층과, 이 형광체층을 샌드위치하도록 배치된 1 쌍의 보호 필름을 구비하는 파장 변환 시트에 관한 것이다. 구체적으로는 이 파장 변환 시트는, 상기 형광체 보호 필름으로 이루어지는 제 1 보호 필름과, 형광체를 포함하는 형광체층과, 상기 형광체 보호 필름으로 이루어지는 제 2 보호 필름이 이 순서로 적층되어 있고, 제 1 보호 필름의 내측의 면과 제 2 보호 필름의 내측의 면끼리가 대면하도록 배치되어 있다. 이러한 구성을 갖는 파장 변환 시트에 의하면, 성능상 문제가 되지 않을 정도의 작은 이물질이 형광체 보호 필름의 제 1 증착층에 존재하고 있더라도, 이 파장 변환 시트를 사용하여 디스플레이를 조립하고, 그 기능층의 측 (외측) 에서 표시상의 결함 유무를 관찰했을 때, 그 이물질이 결함으로서 시인되기 어렵는다는 효과가 발휘된다.
본 개시의 일 측면은, 광원과, 도광판과, 상기 파장 변환 시트를 구비하는 발광 유닛에 관한 것이다. 상기 파장 변환 시트를 구비한 발광 유닛에 의하면, 성능상 문제가 되지 않을 정도의 작은 이물질이 형광체 보호 필름의 제 1 증착층에 존재하고 있더라도, 형광체 보호 필름의 기능층의 측 (외측) 에서 표시상의 결함 유무를 관찰했을 때, 그 이물질이 결함으로서 시인되기 어렵다는 효과가 발휘된다.
본 개시에 따르면, 가스 배리어층에 증착 분말이라고 하는 이물질이 존재해도, 이 이물질이 결함으로서 시인되기 어려운 형광체 보호 필름이 제공된다. 또한, 본 개시에 따르면, 상기 형광체 보호 필름을 포함하는 파장 변환 시트 및 이것을 사용한 발광 유닛이 제공된다.
도 1 은, 본 개시에 관련된 파장 변환 시트의 제 1 실시형태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 파장 변환 시트를 사용하여 얻어지는 백라이트 유닛의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 3 은, 본 개시에 관련된 파장 변환 시트의 제 2 실시형태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 4 는, 본 개시에 관련된 파장 변환 시트의 다른 실시형태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 5 는, 본 개시에 관련된 파장 변환 시트의 다른 실시형태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 6 은, 부피 팽창용 수지 필름을 중첩시키지 않은 상태에서 시인된 증착 분말 (표 1 의 No. 3) 의 사진이다.
도 7 은, 두께 50 ㎛ 인 부피 팽창용 수지 필름을 중첩시킴으로써 증착 분말 (표 1 의 No. 3) 을 시인할 수 없게 된 것을 나타내는 사진이다.
도 8 은, 두께 12 ㎛ 인 부피 팽창용 수지 필름을 중첩시킨 것에서는 증착 분말 (표 1 의 No. 3) 이 시인된 것을 나타내는 사진이다.
도 9 는, 헤이즈값이 0 ％ 인 적층 필름 (부피 팽창용 수지 필름과 기능층으로 이루어지는 적층 필름) 을 중첩시킨 것에서는 증착 분말 (표 2 의 No. 1) 이 시인된 것을 나타내는 사진이다.
도 10 은, 헤이즈값이 10 ％ 인 적층 필름 (부피 팽창용 수지 필름과 기능층으로 이루어지는 적층 필름) 을 중첩시킴으로써 증착 분말 (표 2 의 No. 1) 을 거의 시인할 수 없게 된 것을 나타내는 사진이다.
도 11 은, 헤이즈값이 20 ％ 인 적층 필름 (부피 팽창용 수지 필름과 기능층으로 이루어지는 적층 필름) 을 중첩시킴으로써 증착 분말 (표 2 의 No. 1) 을 시인할 수 없게 된 것을 나타내는 사진이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 개시의 복수의 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또, 도면 중, 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙여, 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 상하 좌우 등의 위치 관계는, 특별히 언급하지 않는 이상, 도면에 나타내는 위치 관계에 기초하는 것으로 한다. 또한, 도면의 치수 비율은 도시된 비율에 한정되는 것은 아니다.
＜파장 변환 시트＞
도 1 은, 파장 변환 시트의 제 1 실시형태를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 이 도면에 나타낸 파장 변환 시트 (100) 는, 양자 도트 등의 형광체를 포함하고 있고, 예를 들어 LED 파장 변환용으로서 백라이트 유닛 (발광 유닛) 에 사용할 수 있는 것이다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 파장 변환 시트 (100) 는, 형광체층 (50) 과, 형광체층 (50) 의 일방의 면 (50a) 측 및 타방의 면 (50b) 측에 각각 형성된 보호 필름 (형광체 보호 필름) (10, 10) 을 구비한다. 파장 변환 시트 (100) 는, 1 쌍의 보호 필름 (10, 10) 사이에 형광체층 (50) 이 감싸진 (즉, 봉지된) 구조로 되어 있다.
도 2 는, 파장 변환 시트 (100) 를 사용하여 얻어지는 백라이트 유닛의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 상기 도면에 나타내는 백라이트 유닛 (200) 은, 광원 (L) 과, 도광판 (G) 과, 파장 변환 시트 (100) 를 구비한다. 상세하게는 백라이트 유닛 (200) 은, 일방의 보호 필름 (10) 측의 표면 상에 도광판 (G) 및 반사판 (R) 이 이 순서로 배치되고, 광원 (L) 은 도광판 (G) 의 측방에 배치된다. 도광판 (G) 의 두께는, 예를 들어 100 ∼ 1000 ㎛ 이다.
도광판 (G) 및 반사판 (R) 은, 광원 (L) 으로부터 조사된 광을 효율적으로 반사하고, 형광체층 (50) 으로 안내하는 것이다. 도광판 (G) 으로는, 예를 들어 아크릴, 폴리카보네이트 및 시클로올레핀 필름 등이 사용된다. 광원 (L) 에는, 예를 들어 청색 발광 다이오드 소자가 복수 개 형성되어 있다. 이 발광 다이오드 소자는, 자색 발광 다이오드, 또는 추가로 저파장의 발광 다이오드여도 된다. 광원 (L) 으로부터 조사된 광은, 도광판 (G) (D1 방향) 에 입사된 후, 반사 및 굴절 등을 수반하여 형광체층 (50) (D2 방향) 에 입사된다.
형광체층 (50) 을 통과한 광은, 형광체층 (50) 을 통과하기 전의 광에 형광체층 (50) 에서 발생한 황색 광 (적색 광과 녹색 광의 혼합 광의 경우도 포함한다) 이 섞임으로써, 백색 광이 된다. 형광체층 (50) 은, 산소 또는 수증기 등과 접촉하여 장시간이 경과함으로써 성능이 저하되는 경우가 있기 때문에, 도 1, 2 에 나타내는 바와 같이, 1 쌍의 보호 필름 (10, 10) 에 의해 보호받고 있다. 이하, 파장 변환 시트 (100) 를 구성하는 각 층에 대해서 상세하게 설명한다.
(형광체층)
형광체층 (50) 은, 두께 수 십 ∼ 수 백 ㎛ 인 박막이고, 도 1 에 나타내는 바와 같이 봉지 수지 (51) 와 형광체 (52) 를 포함한다. 봉지 수지 (51) 의 내부에는, 형광체 (52) 가 1 종 이상 혼합된 상태로 봉지되어 있다. 봉지 수지 (51) 는, 형광체층 (50) 과 1 쌍의 보호 필름 (10, 10) 을 적층시킬 때에, 이것들을 접합시킴과 함께 이것들의 공극을 메우는 역할을 한다. 형광체층 (50) 은, 1 종류의 형광체 (52) 만 봉지된 형광체층이 2 층 이상 적층된 것이어도 된다. 그들 1 층 또는 2 층 이상의 형광체층에 사용되는 2 종류 이상의 형광체 (52) 는, 여기 파장이 동일한 것이 선택된다. 이 여기 파장은, 광원 (L) 이 조사하는 광의 파장에 기초하여 선택된다. 2 종류 이상의 형광체 (52) 의 형광색은 서로 상이하다. 사용하는 형광체 (52) 가 2 종류인 경우, 각 형광색은 바람직하게는 적색, 녹색이다. 각 형광의 파장, 및 광원 (L) 이 조사하는 광의 파장은, 컬러 필터의 분광 특성에 기초하여 선택된다. 형광의 피크 파장은, 예를 들어 적색이 610 nm, 녹색이 550 nm 이다.
봉지 수지 (51) 로는, 예를 들어, 열 가소성 수지, 열 경화성 수지, 및 자외선 경화형 수지 등을 사용할 수 있다. 이들 수지는, 1 종을 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
열 가소성 수지로는, 예를 들어, 아세틸셀룰로오스, 니트로셀룰로오스, 아세틸부틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스 및 메틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스 유도체 ; 아세트산비닐과 그 공중합체, 염화비닐과 그 공중합체, 및 염화비닐리덴과 그 공중합체 등의 비닐계 수지 ; 폴리비닐포르말 및 폴리비닐부티랄 등의 아세탈 수지 ; 아크릴 수지와 그 공중합체, 메타아크릴 수지와 그 공중합체 등의 아크릴계 수지 ; 폴리스티렌 수지 ; 폴리아미드 수지 ; 선상 폴리에스테르 수지 ; 불소 수지 ; 그리고 폴리카보네이트 수지 등을 사용할 수 있다.
열 경화성 수지로는, 페놀 수지, 우레아멜라민 수지, 폴리에스테르 수지 및 실리콘 수지 등을 들 수 있다.
자외선 경화형 수지로는, 에폭시아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 및 폴리에스테르아크릴레이트 등의 광 중합성 프리폴리머를 들 수 있다. 또한, 이들 광 중합성 프리폴리머를 주성분으로 하여, 희석제로서 단관능이나 다관능의 모노머를 사용할 수도 있다.
형광체 (52) 로는, 양자 도트가 바람직하게 사용된다. 양자 도트로는, 예를 들어, 발광부로서의 코어가 보호막으로서의 쉘에 의해 피막된 것을 들 수 있다. 코어로는, 예를 들어 셀렌화카드뮴 (CdSe) 등을 들 수 있고, 쉘로는, 예를 들어 황화아연 (ZnS) 등을 들 수 있다. CdSe 의 입자의 표면 결함이 밴드 갭이 큰 ZnS 에 의해 피복됨으로써 양자 효율이 향상된다. 또한, 형광체 (52) 는, 코어가 제 1 쉘 및 제 2 쉘에 의해 이중으로 피복된 것이어도 된다. 이 경우, 코어에는 CsSe, 제 1 쉘에는 셀렌화아연 (ZnSe), 제 2 쉘에는 ZnS 를 사용할 수 있다. 또한, 양자 도트 이외의 형광체 (52) 로서, YAG : Ce 등을 사용할 수도 있다.
형광체 (52) 의 평균 입자경은, 바람직하게는 1 ∼ 20 ㎚ 이다. 형광체층 (50) 의 두께는, 바람직하게는 1 ∼ 500 ㎛ 이다. 형광체층 (50) 에 있어서의 형광체 (52) 의 함유량은, 형광체층 (50) 전체량을 기준으로 하여 1 ∼ 20 질량％ 인 것이 바람직하고, 3 ∼ 10 질량％ 인 것이 보다 바람직하다.
(보호 필름)
도 1 에 나타내는 바와 같이 보호 필름 (10) 은, 적어도 코팅층 (기능층) (15) 과, 부피 팽창층 (16) 과, 가스 배리어성을 갖는 제 1 증착층 (1v) 을, 외측(형광체층 (50) 에서 먼 측) 에서 내측 (형광체층 (50) 에 가까운 측) 을 향하여 이 순서로 구비한다. 보호 필름 (10) 의 두께 방향에 있어서 코팅층 (15) 과 제 1 증착층 (1v) 의 이간 거리 (도 1 에 있어서의 거리 (D1)) 는 바람직하게는 45 ∼ 280 ㎛ 이다. 이 이간 거리가 45 ㎛ 이상임으로써, 이물질을 보이지 않게 하는 효과를 충분히 확보할 수 있고, 한편, 280 ㎛ 이하임으로써, 파장 변환 시트 (100) 의 총 두께가 과잉으로 두꺼워져 생산성이 저하되는 것을 억제하기 쉽다. 이간 거리의 상한은 또한 용도에 따라 선택해도 되고, 예를 들어 박막화가 요구되는 모바일 기기용에서는 보다 바람직하게는 45 ∼ 90 ㎛ 이고, 텔레비젼용에서는 보다 바람직하게는 45 ∼ 120 ㎛ 이다. 본 실시형태에 있어서, 부피 팽창층 (16) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이 적층 구조를 갖고 있고, 부피 팽창용 수지 필름 (16a) 과, 제 1 접착층 (11) 과, 제 1 수지 필름 (1a) 에 의해 구성되어 있다. 부피 팽창층 (16) 의 두께는 도 1 에 나타내는 거리 (D1) 와 동등하다.
본 실시형태에 있어서 최외층을 이루는 코팅층 (15) 과 제 1 증착층 (1v) 의 사이에 상기 두께의 부피 팽창층 (16) 이 개재되어 있음으로써 이하의 효과가 발휘된다. 즉, 제 1 증착층 (1v) 에 성능상 문제가 되지 않을 정도의 작은 이물질(예를 들어 증착 분말) 이 존재하고 있더라도, 이 보호 필름 (10) 을 사용하여 디스플레이를 조립하고 코팅층 (15) 의 측 (외측) 에서 표시상의 결함 유무를 관찰했을 때, 제 1 증착층 (1v) 에 있어서의 이물질이 결함으로서 시인되기 어렵다는 효과가 발휘된다.
이하, 본 실시형태의 보호 필름 (10) 의 구성에 대해서 보다 상세하게 설명한다. 보호 필름 (10) 은, 코팅층 (15) 과, 부피 팽창용 수지 필름 (16a) 과, 제 1 배리어 필름 (1) 과, 제 2 배리어 필름 (2) 과, 부피 팽창용 수지 필름 (16a) 과 제 1 배리어 필름 (1) 을 첩합시키고 있는 제 1 접착층 (11) 과, 제 1 배리어 필름 (1) 과 제 2 배리어 필름 (2) 을 첩합시키고 있는 제 2 접착층 (22) 을 구비한다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 형광체층 (50) 에서 먼 측 (외측) 의 배리어 필름을 제 1 배리어 필름 (1) 으로 하고, 형광체층 (50) 에 가까운 측 (내측) 의 배리어 필름을 제 2 배리어 필름 (2) 으로 한다. 제 1 배리어 필름 (1) 은, 제 1 수지 필름 (1a) 과, 제 1 수지 필름 (1a) 의 일방의 면 (1f) 상에 형성된 제 1 배리어층 (1b) 을 갖는다. 제 2 배리어 필름 (2) 은, 제 2 수지 필름 (2a) 과, 제 2 수지 필름 (2a) 의 일방의 면 (2f) 상에 형성된 제 2 배리어층 (2b) 을 갖는다.
2 장의 배리어 필름 (1, 2) 은, 제 1 배리어 필름 (1) 의 배리어층 (1b) 과 제 2 배리어 필름 (2) 의 배리어층 (2b) 이 제 1 접착층 (11) 을 개재하여 대향 (대면) 하도록 적층되어 있다. 바꿔 말하면, 제 1 수지 필름 (1a) 의 면 (1f) 과 제 2 수지 필름 (2a) 의 면 (2f) 이 대면하고 있고, 제 1 수지 필름 (1a) 과 제 2 수지 필름 (2a) 에 의해 2 개의 배리어층 (1b, 2b) 이 협지되어 있다.
제 1 수지 필름 (1a) 및 제 2 수지 필름 (2a) 으로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 전체 광선 투과율이 85 ％ 이상인 필름이 바람직하다. 예를 들어 투명성이 높고 내열성이 우수한 필름으로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름 등을 사용할 수 있다. 제 1 수지 필름 (1a) 및 제 2 수지 필름 (2a) 의 두께는 각각 9 ∼ 50 ㎛ 이고, 바람직하게는 12 ∼ 30 ㎛ 이다. 수지 필름 (1a, 2a) 의 두께가 각각 9 ㎛ 이상이면, 수지 필름 (1a, 2a) 의 강도를 충분히 확보할 수 있고, 한편, 50 ㎛ 이하이면, 긴 롤 (배리어 필름 (1, 2) 의 롤) 을 효율적이면서 경제적으로 제조할 수 있다.
제 1 수지 필름 (1a) 의 두께와 제 2 수지 필름 (2a) 의 두께는 각각 9 ∼ 50 ㎛ 의 범위 내인 이상, 동일해도 되고 상이해도 된다. 파장 변환 시트 (100) 의 두께를 보다 얇게 하는 관점에서, 형광체층 (50) 에 가까운 측의 제 2 수지 필름 (2a) 의 두께를, 형광체층 (50) 에서 먼 측의 제 1 수지 필름 (1a) 보다 얇게 해도 된다. 수분 및 기체는, 파장 변환 시트 (100) 의 표면으로부터 투과되기 때문에, 제 1 수지 필름 (1a) 의 두께를 상대적으로 두껍게 하여 표면으로부터의 수분이나 산소의 투과를 막으면서, 제 2 수지 필름 (2a) 의 두께를 상대적으로 얇게 하여 파장 변환 시트 (100) 전체의 두께를 얇게 할 수 있다. 수분 및 산소의 투과는, 배리어 필름 (1, 2) 의 표면으로부터뿐만 아니라 단면으로부터도 발생하기 때문에, 제 2 수지 필름 (2a) 의 두께가 얇은 편이 단면으로부터의 수분이나 산소의 침입을 억제할 수 있다. 제 2 수지 필름 (2a) 의 두께는 40 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 25 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
제 1 배리어층 (1b) 은, 제 1 증착층 (1v) 과 제 1 가스 배리어성 피복층 (1c) 을 포함한다. 즉, 제 1 배리어층 (1b) 은, 제 1 수지 필름 (1a) 의 면 (1f) 상에 제 1 증착층 (1v) 이 형성되고, 이 제 1 증착층 (1v) 상에 제 1 가스 배리어성 피복층 (1c) 이 형성된 구성이다. 제 2 배리어층 (2b) 은, 제 2 증착층 (2v) 과 제 2 가스 배리어성 피복층 (2c) 을 포함한다. 즉, 제 2 배리어층 (2b) 은, 제 2 수지 필름 (2a) 의 면 (2f) 상에 제 2 증착층 (2v) 이 형성되고, 이 제 2 증착층 (2v) 상에 제 2 가스 배리어성 피복층 (2c) 이 형성된 구성이다. 또한, 도시되어 있지 않지만, 제 1 수지 필름 (1a) 과 제 1 증착층 (1v), 그리고, 제 2 수지 필름 (2a) 과 제 2 증착층 (2v) 에는 층간의 밀착성을 향상시키기 위해서, 플라즈마 처리 등의 표면 처리를 실시해도 된다. 또한, 아크릴 수지층, 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지 등으로 이루어지는 앵커 코트층을 형성해도 된다.
증착층 (1v, 2v) 은, 예를 들어, 산화알루미늄, 산화규소, 산화질화규소, 산화마그네슘 혹은 그것들의 혼합물을 수지 필름 (1a, 2a) 에 증착시킴으로써 형성할 수 있다. 이들 무기 재료 중에서도, 배리어성, 생산성의 관점에서, 산화알루미늄 또는 산화규소를 사용하는 것이 바람직하다. 증착층은, 진공 증착법, 스퍼터법, CVD 등의 수법에 의해 형성된다.
제 1 증착층 (1v) 및 제 2 증착층 (2v) 의 두께 (막 두께) 는 각각 5 ∼ 500 nm 의 범위 내로 하는 것이 바람직하고, 10 ∼ 100 nm 의 범위 내로 하는 것이 보다 바람직하다. 막 두께가 5 nm 이상이면, 균일한 막을 형성하기 쉽고, 가스 배리어재로서의 기능을 보다 충분히 다할 수 있는 경향이 있다. 한편, 막 두께가 500 nm 이하이면, 박막에 보다 충분한 플렉서빌러티를 유지시킬 수 있어, 성막 후에 절곡, 인장 등의 외적 요인에 의해 박막에 균열을 발생시키는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있는 경향이 있다. 또, 제 1 증착층 (1v) 의 두께와 제 2 증착층 (2v) 의 두께는, 동일해도 되고 상이해도 된다.
제 1 가스 배리어성 피복층 (1c) 및 제 2 가스 배리어성 피복층 (2c) 은 각각 후공정에서의 이차적인 각종 손상을 방지함과 함께 높은 배리어성을 부여하기 위해서 형성되는 것이다. 이들 가스 배리어성 피복층 (1c, 2c) 은, 우수한 배리어성을 얻는 관점에서, 수산기 함유 고분자 화합물, 금속 알콕사이드, 금속 알콕사이드 가수 분해물 및 금속 알콕사이드 중합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 성분으로서 함유하고 있는 것이 바람직하다.
수산기 함유 고분자 화합물로는, 구체적으로는 예를 들어, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 전분 등의 수용성 고분자를 들 수 있지만, 특히 폴리비닐알코올을 사용한 경우에 배리어성이 가장 우수하다.
금속 알콕사이드는, 일반식 : M(OR)n (M 은 Si, Ti, Al, Zr 등의 금속 원자를 나타내고, R 은 -CH3, -C2H5 등의 알킬기를 나타내고, n 은 M 의 가수 (價數) 에 대응된 정수 (整數) 를 나타낸다) 으로 나타내는 화합물이다. 구체적으로는 테트라에톡시실란〔Si(OC2H5)4〕, 트리이소프로폭시알루미늄〔Al(O-iso-C3H7)3〕등을 들 수 있다. 테트라에톡시실란, 트리이소프로폭시알루미늄은, 가수 분해 후, 수계 용매 중에서 비교적 안정되므로 바람직하다. 또한, 금속 알콕사이드의 가수 분해물 및 중합물로는, 예를 들어, 테트라에톡시실란의 가수 분해물이나 중합물로서 규산 (Si(OH)4) 등을, 트리프로폭시알루미늄의 가수 분해물이나 중합물로서 수산화알루미늄 (Al(OH)3) 등을 들 수 있다.
가스 배리어성 피복층 (1c, 2c) 의 두께 (막 두께) 는 각각 50 ∼ 1000 nm 인 범위 내로 하는 것이 바람직하고, 100 ∼ 500 nm 인 범위 내로 하는 것이 보다 바람직하다. 막 두께가 50 nm 이상이면, 보다 충분한 가스 배리어성을 얻을 수 있는 경향이 있고, 1000 nm 이하이면, 박막에 의해 충분한 플렉서빌러티를 유지할 수 있는 경향이 있다. 또, 제 1 가스 배리어성 피복층 (1c) 의 두께와 제 2 가스 배리어성 피복층 (2c) 의 두께는, 동일해도 되고 상이해도 된다.
제 1 접착층 (11) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 부피 팽창용 수지 필름 (16a) 과 배리어 필름 (1) 을 첩합시켜 적층시키기 위해서, 이들 양자 간에 형성되어 있다. 제 1 접착층 (11) 을 구성하는 접착제 또는 점착제로는, 아크릴계 접착제, 에폭시계 접착제, 우레탄계 접착제 등을 들 수 있다. 점착제로는, 아크릴계 점착제, 폴리비닐에테르계 점착제, 우레탄계 점착제, 실리콘계 점착제 등을 들 수 있다. 특히 아크릴계 점착제는 투명성이 높고, 내열성도 우수하여 바람직하다. 제 1 접착층 (11) 의 두께는, 0.5 ∼ 50 ㎛ 인 것이 바람직하고, 1 ∼ 20 ㎛ 인 것이 보다 바람직하고, 2 ∼ 6 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하다. 제 1 접착층 (11) 의 두께가 0.5 ㎛ 이상임으로써, 부피 팽창용 수지 필름 (16a) 과 배리어 필름 (1) 의 밀착성이 얻어지기 쉬워지고, 50 ㎛ 이하임으로써, 보다 우수한 가스 배리어성이 얻어지기 쉬워진다.
제 2 접착층 (22) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 2 장의 배리어 필름 (1, 2) 을 첩합시켜 적층시키기 위해서, 이들 양자 간에 형성되어 있다. 제 2 접착층 (22) 을 구성하는 접착제 또는 점착제로는, 아크릴계 접착제, 에폭시계 접착제, 우레탄계 접착제 등을 들 수 있다. 접착제는 에폭시 수지를 함유하는 것이 바람직하다. 접착제가 에폭시 수지를 함유함으로써, 제 1 배리어 필름 (1) 과 제 2 배리어 필름 (2) 의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 점착제로는, 아크릴계 점착제, 폴리비닐에테르계 점착제, 우레탄계 점착제, 실리콘계 점착제, 전분 풀계 접착제 등을 들 수 있다. 제 2 접착층 (22) 의 두께는, 0.5 ∼ 50 ㎛ 인 것이 바람직하고, 1 ∼ 20 ㎛ 인 것이 보다 바람직하고, 2 ∼ 6 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하다. 제 1 접착층 (11) 의 두께가 0.5 ㎛ 이상임으로써, 제 1 배리어 필름 (1) 과 제 2 배리어 필름 (2) 의 밀착성이 얻어지기 쉬워지고, 50 ㎛ 이하임으로써, 보다 우수한 가스 배리어성이 얻어지기 쉬워진다.
제 2 접착층 (22) 의 산소 투과도는, 두께 5 ㎛ 에 있어서 두께 방향으로 예를 들어 1000 ㎤/(㎡·day·atm) 이하이다. 상기 산소 투과도는 500 ㎤/(㎡·day·atm) 이하인 것이 바람직하고, 100 ㎤/(㎡·day·atm) 이하인 것이 보다 바람직하고, 50 ㎤/(㎡·day·atm) 이하인 것이 더욱 바람직하고, 10 ㎤/(㎡·day·atm) 이하인 것이 특히 바람직하다. 제 2 접착층 (22) 의 산소 투과도가 1000 ㎤/(㎡·day·atm) 이하임으로써, 배리어층 (1b, 2b) 이 결함을 갖고 있었다 하더라도, 다크 스폿을 억제할 수 있는 보호 필름 (10) 을 얻을 수 있다. 상기 산소 투과도의 하한값은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 0.1 ㎤/(㎡·day·atm) 이다. 또, 다크 스폿이란, 결함을 갖는 배리어 필름을 포함하는 보호 필름을 사용하여 발광 유닛을 제작한 경우, 결함 근방의 발광체의 성능 저하에 따라 발생하는 흑색점을 의미한다. 또, 제 1 접착층 (11) 으로서, 제 2 접착층 (22) 과 동일 정도의 산소 투과도를 갖는 접착제 또는 점착제를 사용해도 된다.
부피 팽창용 수지 필름 (16a) 으로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 전체 광선 투과율이 85 ％ 이상인 필름이 바람직하다. 예를 들어 투명성이 높고, 내열성이 우수한 필름으로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름 등을 사용할 수 있다. 부피 팽창용 수지 필름 (16a) 의 두께는 예를 들어 10 ∼ 250 ㎛ 이고, 바람직하게는 25 ∼ 240 ㎛ 이고, 보다 바람직하게는 40 ∼ 210 ㎛ 이고, 나아가서는 55 ∼ 200 ㎛ 여도 된다. 부피 팽창용 수지 필름 (16a) 의 두께가 10 ㎛ 이상임으로써, 제 1 증착층 (1v) 에 있어서의 이물질을 코팅층 (15) 측에서 시인하기 어렵게 할 수 있고, 250 ㎛ 이하임으로써, 파장 변환 시트 (100) 의 총 두께가 과잉으로 두꺼워지는 것을 억제하기 쉽다.
코팅층 (기능층) (15) 은, 바인더 수지와 미립자를 포함하여 구성되어 있다. 미립자의 일부가 코팅층 (15) 의 표면으로부터 노출되도록 바인더 수지 중에 매립되도록 구성되어 있다. 코팅층 (15) 이 상기 구성을 구비함으로써, 코팅층 (15) 의 표면에는 노출된 미립자에 의한 미세한 요철이 생기게 된다. 이와 같이 코팅층 (15) 을 보호 필름 (10) 의 표면, 즉, 파장 변환 시트 (100) 의 표면에 형성함으로써, 광 산란 기능을 발현시킬 수 있다. 광 산란 기능을 갖는 코팅층 (15) 과 부피 팽창용 수지 필름 (16a) 을 병용함으로써, 이들의 상승 효과에 의해 제 1 증착층 (1v) 에 있어서의 이물질을 한층 더 보이기 어렵게 할 수 있다.
상기 상승 효과에 의해 이물질을 한층 더 보이기 어렵게 하는 관점에서, 코팅층 (15) 과 부피 팽창용 수지 필름 (16a) 으로 이루어지는 적층체의 헤이즈값은, 바람직하게는 10 ％ 이상이고, 보다 바람직하게는 15 ％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 20 ％ 이상이다. 또, 상기 적층체의 헤이즈값의 상한값은, 예를 들어 60 ％ 이다. 적층체의 헤이즈값이 60 ％ 이하임으로써, 산란 손실에 따른 투과율 저하를 억제할 수 있다.
코팅층 (15) 의 표면 조도 (산술 평균 조도) (Ra) 는 0.2 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 상기 표면 조도 (Ra) 가 0.2 ㎛ 이상임으로써, 예를 들어, 백라이트 유닛을 구성하는 경우의 프리즘 시트 등의 다른 부재와 접촉한 경우, 평활한 필름 끼리가 밀착하는 것에 따른 간섭 무늬가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
바인더 수지로는, 예를 들어 열 가소성 수지, 열 경화성 수지 및 자외선 경화성 수지 등을 사용할 수 있다.
열 가소성 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.
열 경화성 수지로는, 페놀 수지, 우레아멜라민 수지, 폴리에스테르 수지 및 실리콘 수지 등을 들 수 있다.
자외선 경화성 수지로는, 에폭시아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트 및 폴리에스테르아크릴레이트 등의 광 중합성 프리폴리머를 들 수 있다. 또한, 상기 광 중합성 프리폴리머를 주성분으로 하고, 희석제로서 단관능 또는 다관능의 모노머를 사용할 수도 있다.
코팅층 (15) 에 있어서 미립자의 노출 부분을 제외한 바인더 수지층의 두께(막 두께) 는, 0.1 ∼ 20 ㎛ 인 것이 바람직하고, 0.3 ∼ 10 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다. 바인더 수지층의 막 두께가 0.1 ㎛ 이상임으로써, 균일한 막이 얻어지기 쉽고, 광학적 기능이 충분히 얻어지는 경향이 있다. 한편, 막 두께가 20 ㎛ 이하임으로써, 코팅층 (15) 의 표면에 미립자가 표출되어, 요철 부여 효과가 얻어지기 쉬워지는 경향이 있다. 또한, 투명성을 유지하며, 박막화의 트랜드에도 맞출 수 있다.
미립자로는, 유기 입자 또는 무기 입자를 사용할 수 있다. 이들 중에서, 어느 1 종류만을 사용해도 되고, 2 종 이상을 사용해도 된다.
유기 입자로는, 구상 (球狀) 아크릴 수지 미 (微) 분말, 나일론 수지 미분말, 사불화에틸렌 수지 미분말, 가교 폴리스티렌 수지 미분말, 폴리우레탄 수지 미분말, 폴리에틸렌 수지 미분말, 벤조구아나민 수지 미분말, 실리콘 수지 미분말, 에폭시 수지 미분말이나 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. 특히, LED 백라이트 유닛에 사용되는 도광판을 손상시키는 것을 억제할 수 있는 경향 면에서 유기 입자가 바람직하고, 폴리프로필렌 수지 입자 또는 우레탄 수지 입자인 것이 보다 바람직하다.
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 평균 직경이다. 미립자의 평균 입경이 0.5 ㎛ 이상임으로써, 코팅층 (15) 의 표면에 요철을 효과적으로 부여할 수 있는 경향이 있다. 한편, 미립자의 평균 입경이 20 ㎛ 이하임으로써, 바인더 수지층의 두께를 크게 초과하는 입자를 사용하지 않고, 광선 투과율을 높게 유지할 수 있다. 코팅층 (15) 은, 바인더 수지 100 질량부에 대하여 미립자를 0.1 ∼ 50 질량부 포함하는 것이 바람직하고, 2 ∼ 20 질량부 포함하는 것이 보다 바람직하다. 코팅층 (15) 이 미립자를 상기 범위로 포함함으로써, 도막의 밀착성을 유지할 수 있다.
코팅층 (15) 은, 광 산란 기능을 발휘하는 1 층 구조에 한정되는 것이 아니라, 복수의 기능을 발휘하는 층의 적층체여도 된다.
보호 필름 (10) 은 예를 들어 롤 to 롤 방식에 의해 제조할 수 있다. 먼저, 제 1 배리어 필름 (1) 및 제 2 배리어 필름 (2) 을 각각 제조한다. 구체적으로는, 제 1 수지 필름 (1a) 의 면 (1f) 상에 제 1 증착층 (1v) 을 증착법에 의해 적층시킨다. 이어서, 수산기 함유 고분자 화합물, 금속 알콕사이드, 금속 알콕사이드 가수 분해물 및 금속 알콕사이드 중합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 성분 등을 함유하는 수용액 혹은 물/알코올 혼합 용액을 주제 (主劑) 로 하는 코팅제를 제 1 증착층 (1v) 의 표면 상에 도포하고, 예를 들어 80 ∼ 250 ℃ 에서 건조시킴으로써, 가스 배리어성 피복층 (1c) 을 형성한다. 이로써, 제 1 수지 필름 (1a) 의 면 (1f) 상에 배리어층 (1b) (제 1 증착층 (1v) 및 가스 배리어성 피복층 (1c)) 이 형성된 제 1 배리어 필름 (1) 이 얻어진다. 이것과 동일한 조작을 함으로써, 제 2 수지 필름 (2a) 의 면 (2f) 상에 배리어층 (2b) (제 2 증착층 (2v) 및 가스 배리어성 피복층 (2c)) 이 형성된 제 2 배리어 필름 (2) 이 얻어진다.
보호 필름 (10) 은, 부피 팽창용 수지 필름 (16a) 과 제 1 배리어 필름 (1) 을 제 1 접착층 (11) 으로 첩합시키는 공정과, 제 1 배리어 필름 (1) 과 제 2 배리어 필름 (2) 을 제 2 접착층 (22) 으로 첩합시키는 공정과, 제 1 수지 필름 (1a) 외측의 면에 코팅층 (15) 을 형성하는 공정을 거쳐 제조된다.
도 1 에 나타내는 구성을 갖는 보호 필름 (10) 의 롤을 2 개 제작한 후, 롤 to 롤 방식에 의해 파장 변환 시트 (100) 를 제조한다. 먼저, 봉지 수지 (51) 와 형광체 (52) 와 필요에 따라 용제를 혼합하여 혼합액을 조제한다. 이어서, 제 1 보호 필름 (10) 의 코팅층 (15) 이 형성되어 있지 않은 측의 면 (제 2 수지 필름 (2a) 표면) 에 혼합액을 도포하고, 그리고, 이 면과 제 2 보호 필름 (10) 의 코팅층 (15) 이 형성되어 있지 않은 측의 면 (제 2 수지 필름 (2a) 표면) 을 첩합시킨다. 봉지 수지 (51) 가 감광성 수지인 경우, 자외선의 조사에 의해 감광성 수지를 경화 (UV 경화) 시킴으로써, 파장 변환 시트 (100) 가 얻어진다. 또, 감광성 수지는, UV 경화 후에 추가로 열 경화시켜도 된다. 또한, 봉지 수지 (51) 로는, 감광성 수지 이외에도 열 경화성 수지나 화학 경화성 수지 등을 사용해도 된다. UV 경화는, 예를 들어 100 ∼ 1000 mJ/㎠ 로 실시할 수 있다. 또한, 열 경화는, 예를 들어 60 ∼ 120 ℃ 에서 0.1 ∼ 3 분 동안 실시할 수 있다.
이상, 본 개시의 제 1 실시형태에 대해서 상세하게 설명했는데, 본 발명의 기술 범위는 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경을 부가할 수 있다. 예를 들어, 상기 서술한 실시형태의 파장 변환 시트 (100) 의 구성 및 보호 필름 (10) 의 구성은 일례이고, 이것에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 파장 변환 시트는, 상기 실시형태와 같이 형광체층 (50) 이 동일한 보호 필름 (10, 10) 에 의해 협지되어 있어도 되고, 상이한 구성을 갖는 보호 필름에 의해 협지되어 있어도 된다. 또한, 파장 변환 시트는, 형광체층 (50) 을 피복하는 1 쌍의 보호 필름 중, 일방의 보호 필름만이 코팅층 (15) 을 갖는 구성이어도 된다.
보호 필름 (10) 의 형광체층 (50) 에 접하는 측의 면 (제 2 수지 필름 (2a) 의 표면) 에, 보호 필름 (10) 과 형광체층 (50) 의 접착성을 향상시키기 위한 개질 처리가 실시되어 있거나, 우레탄 수지 등으로 이루어지는 접착 용이층 또는 프라이머층이 형성되어 있거나 해도 된다. 프라이머층에 사용하는 재료로는, 예를 들어, 아크릴폴리올, 폴리비닐아세탈, 폴리에스테르폴리올 및 폴리우레탄폴리올 등 에서 선택되는 폴리올류와 이소시아네이트 화합물을 반응시켜 얻어지는 유기 고분자 ; 아민류와 폴리이소시아네이트 화합물 및 물의 반응에 의해 우레아 결합을 갖는 유기 화합물 ; 폴리에틸렌이민 및 그 유도체 ; 폴리올레핀계 에멀젼 ; 폴리이미드 ; 멜라민 ; 페놀 ; 유기 변성 콜로이달실리카 등의 무기 충전재 ; 그리고, 실란 커플링제 및 그 가수 분해물과 같은 유기 실란 화합물 등을 들 수 있다.
프라이머층의 두께는, 일반적으로는 건조 후의 두께로 1 ∼ 500 nm 인 것이 바람직하고, 5 ∼ 100 nm 인 것이 보다 바람직하다. 프라이머층의 두께가 1 nm 이상임으로써, 균일한 도막이 얻어지기 쉬워지는 경향이 있다. 프라이머층의 두께가 500 nm 이하임으로써 비용을 저감시킬 수 있는 경향이 있다. 프라이머층의 건조 경화는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 60 ∼ 250 ℃ 에서 1 초 ∼ 1 시간의 조건으로 실시할 수 있다. 또한, 경화 후에 에이징을 실시해도 상관없다.
도 1 에 나타낸 파장 변환 시트 (100) 에서는, 배리어층 (1b, 2b) 이 각각 증착층과 가스 배리어성 피복층을 1 층씩 갖는 경우를 나타냈는데, 배리어층 (1b, 2b) 은, 증착층 및 가스 배리어성 피복층의 적어도 일방을 2 층 이상 갖고 있어도 된다. 이 경우, 증착층과 가스 배리어성 피복층은 교대로 적층되어 있는 것이 바람직하다.
도 1 에 나타낸 파장 변환 시트 (100) 에 있어서, 형광체층 (50) 의 양 단면 (보호 필름 (10) 으로 피복되어 있지 않은 도면 중의 좌우의 단면) 이 봉지 수지에 의해 봉지되어 있어도 되고, 형광체층 (50) 전체가 봉지 수지에 의해 덮여 있어도 된다.
도 3 은, 본 개시에 관련된 파장 변환 시트의 제 2 실시형태를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 상기 도면에 나타내는 보호 필름 (20) 은, 제 1 배리어 필름 (1) 의 표리가 반대로 배치되어 있는 것 이외에는 제 1 실시형태에 관련된 보호 필름 (10) 과 동일한 구성이다. 제 2 실시형태에 있어서는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 적층 구조를 갖고 있고, 부피 팽창용 수지 필름 (16a) 과, 제 1 접착층 (11) 과, 제 1 가스 배리어성 피복층 (1c) 에 의해 부피 팽창층 (16) 이 구성되어 있다.
보호 필름 (20) 의 두께 방향에 있어서 코팅층 (15) 과 제 1 증착층 (1v) 의 이간 거리 (도 3 에 있어서의 거리 (D2)) 는 바람직하게는 45 ∼ 280 ㎛ 이다. 이 이간 거리가 45 ㎛ 이상임으로써, 이물질을 보이지 않게 하는 효과를 충분히 확보할 수 있고, 한편, 280 ㎛ 이하임으로써, 파장 변환 시트의 총 두께가 과잉으로 두꺼워져 생산성이 저하되는 것을 억제하기 쉽다. 이간 거리의 상한값은 또한 용도에 따라 선택해도 되고, 예를 들어 박막화가 요구되는 모바일 기기용에서는 보다 바람직하게는 45 ∼ 90 ㎛ 이고, 텔레비젼용에서는 보다 바람직하게는 45 ∼ 120 ㎛ 이다. 본 실시형태에 있어서, 부피 팽창층 (16) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 적층 구조를 갖고 있고, 부피 팽창용 수지 필름 (16a) 과, 제 1 접착층 (11) 과, 제 1 수지 필름 (1a) 에 의해 구성되어 있다. 부피 팽창층 (16) 의 두께는 도 3 에 나타내는 거리 (D2) 와 동등하다.
또, 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태에 있어서는, 우수한 가스 배리어성을 달성하는 관점에서 2 장의 배리어 필름 (1, 2) 을 첩합시킨 구성으로 했지만, 1 장의 배리어 필름으로 필요한 가스 배리어성을 달성할 수 있는 경우에는 1 장의 배리어 필름과 부피 팽창용 수지 필름을 첩합시킴으로써 본 개시에 관련된 보호 필름을 얻어도 된다. 본 개시의 보호 필름은, 예를 들어 도 4 에 나타내는 바와 같이, 코팅층 (15), 부피 팽창용 수지 필름 (16a), 배리어층 (1b) (가스 배리어성 피복층 (1c)/증착층 (1v)) 및 수지 필름 (1a) 이 외측에서 내측을 향하여 이 순서로 적층된 구성이어도 되고, 또한, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 코팅층 (15), 부피 팽창용 수지 필름 (16a), 수지 필름 (1a) 및 배리어층 (1b) (증착층 (1v) /가스 배리어성 피복층 (1c)) 이 외측에서 내측을 향하여 이 순서로 적층된 구성이어도 된다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예에 의거하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
배리어 필름을 이하와 같이 하여 제작하였다. 먼저, 수지 필름으로서의 두께 23 ㎛ 인 PET 필름의 편면에, 아크릴 수지 도포액을 도포 건조시켜 앵커 코트층을 형성하고, 앵커 코트층 상에 증착층으로서 산화규소를 진공 증착법에 의해 두께 30 nm 로 형성하였다. 또한, 증착층 상에 두께 300 nm 인 가스 배리어성 피복층을 형성하였다. 이 가스 배리어성 피복층은, 테트라에톡시실란과 폴리비닐알코올을 함유하는 도포액을 웨트 코팅법에 의해 도공함으로써 형성하였다. 이로써, 수지 필름의 일방의 면 상에 증착층 및 가스 배리어성 피복층으로 이루어지는 배리어층이 형성된 배리어 필름을 얻었다. 이 배리어 필름과 동일한 구성을 갖는 배리어 필름을 별도로 제작하였다.
상기와 같이 하여 얻은 2 개의 배리어 필름을 첩합시켰다. 첩합에는 에폭시 수지 주제와, 아민계 경화제로 이루어지는 이액형 에폭시계 접착제를 사용하여, 경화 후의 막 두께가 5 ㎛ 가 되는 접착층 (30 ℃ 70 ％RH 환경하에서의 산소 투과도 : 5 ㎤/㎡·day·atm) 을 형성하고, 2 장의 배리어 필름의 가스 배리어성 피복층끼리가 대향하도록 적층된 필름을 제작하였다. 또, 접착층의 산소 투과도는 이하와 같이 측정하였다. 두께 20 ㎛ 인 OPP 필름 (30 ℃ 70 ％RH 환경하에서의 산소 투과도 3000 ㎤/㎡·day·atm (측정 한계) 이상) 상에 경화 후의 막 두께가 5 ㎛ 가 되도록 전술한 이액형 에폭시계 접착제막을 형성하여 평가용 샘플을 제작하고, 차압식 가스 측정 장치 (GTR 테크사 제조 GTR-10X) 를 사용하여, JIS K7126A 법에 기재된 방법에 따라 30 ℃ 70 ％RH 환경하에서의 샘플의 산소 투과도를 측정하였다.
상기와 같이 하여 얻은 적층 필름 (부피 팽창용 필름 없음) 의 증착 분말 (이물질) 을 육안으로 관찰함과 함께 그것들의 사이즈를 측정하였다. 구체적으로는, 액정 모듈에 적층 필름을 설치하고, 하방에서부터 광을 쬔 상태에서 증착 분말의 관찰 및 사이즈 측정을 실시하였다. 액정 모듈은 하방에서부터 반사판, 도광판, 하부 확산판, 하부 프리즘 시트, 상부 프리즘 시트 및 액정부가 이 순서로 배치되어 있고, 하부 확산판과 하부 프리즘 시트의 사이에 적층 필름을 설치할 수 있도록 구성된 것을 사용하였다.
표 1 에 나타내는 시인 가능한 8 개의 증착 분말에 마크를 붙이고, 이들 증착 분말이 후술하는 부피 팽창용 수지 필름의 중첩에 의해 보이지 않게 되는지의 여부를 확인하였다.
부피 팽창용 수지 필름으로서의 두께 75 ㎛ 인 PET 필름의 표면에, 두께 3 ㎛ 인 코팅층 (매트층) 을 형성하였다. 이 코팅층은, 아크릴 수지와 우레탄 수지 입자 (평균 입경 3 ㎛) 를 함유하는 도포액을 웨트 코팅법에 의해 도공함으로써 형성하였다. 상기 적층 필름 (부피 팽창용 필름 없음) 에 코팅층이 형성되어 있는 면을 위로 향하게 하여 부피 팽창용 수지 필름을 중첩시켰다. 본 실시예에 관련된 보호 필름의 부피 팽창층의 두께는 98 ㎛ (＝23 ㎛ ＋ 75 ㎛) 였다. 또, 코팅층과 부피 팽창층으로 이루어지는 적층체의 헤이즈값은 38 ％ 였다. 헤이즈값 (％) 은 헤이즈 미터 HM-150 (상품명, 주식회사 무라카미 색채 기술연구소) 을 사용하여 측정하였다. 측정 조건은, JIS K7361-1 에 준거하는 것으로 하였다.
적층 필름과 부피 팽창용 필름을 중첩시킨 상태에서 액정 모듈에 설치하고, 증착 분말의 시인이 가능한지의 여부를 확인하였다. 표 1 에 결과를 나타낸다. 표 중의 「○」는 증착 분말을 시인할 수 없는 것을 의미하고, 「×」는 증착 분말을 시인할 수 있는 것을 의미한다.
[실시예 2]
부피 팽창용 수지 필름으로서 두께 75 ㎛ 인 PET 필름 대신에, 두께 50 ㎛ 인 PET 필름을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 증착 분말의 시인여부에 대해서 평가를 실시하였다. 표 1 에 결과를 나타낸다. 본 실시예에 관련된 보호 필름의 부피 팽창층의 두께는 73 ㎛ (＝ 23 ㎛ ＋ 50 ㎛) 였다. 또, 코팅층과 부피 팽창층으로 이루어지는 적층체의 헤이즈값은 38 ％ 였다.
[비교예 1]
부피 팽창용 수지 필름으로서 두께 75 ㎛ 인 PET 필름 대신에, 두께 12 ㎛ 인 PET 필름을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 증착 분말의 시인 여부에 대해서 평가를 실시하였다. 표 1 에 결과를 나타낸다. 본 실시예에 관련된 보호 필름의 부피 팽창층의 두께는 35 ㎛ (＝ 23 ㎛ ＋ 12 ㎛) 였다. 또, 코팅층과 부피 팽창층으로 이루어지는 적층체의 헤이즈값은 38 ％ 였다.
Figure pct00001
표 중의 「사이즈」는 증착 분말의 「장변 길이」와「단변 길이」의 합을 2로 나눈 값이다.
도 6 ∼ 8 은 표 1 의 「디스플레이 시인 평가」에 있어서 육안으로 관찰한 대상의 사진이다. 도 6 ∼ 8 의 사진에 찍힌 4 개의 라인은 이들 중심부에 있어서의 증착층에 증착 분말 (이물질) 이 존재하는 것을 나타내는 것이다. 도 6 은, 부피 팽창용 수지 필름을 중첩시키지 않은 상태에서 시인된 증착 분말 (표 1 의 No. 3) 의 사진이다. 도 7 은, 두께 50 ㎛ 인 부피 팽창용 수지 필름을 중첩시킴으로써 증착 분말 (표 1 의 No. 3) 을 시인할 수 없게 된 것을 나타내는 사진이다. 도 8 은, 두께 12 ㎛ 인 부피 팽창용 수지 필름을 중첩시킨 것에서는 증착 분말 (표 1 의 No. 3) 이 이물질로서 시인된 것을 나타내는 사진이다. 또, 도 8 의 사진에서는 이물질을 시인하기 어렵기는 하지만, 육안으로는 No. 3 의 증착 분말이 이물질로서 시인되었다.
[실시예 3]
부피 팽창용 수지 필름으로서 두께 75 ㎛ 인 PET 필름 대신에, 두께 75 ㎛ 인 PET 필름을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 표 2 에 나타내는 No. 1 ∼ 4 의 증착 분말의 시인 여부에 대해서 평가를 실시하였다. 표 2 에 결과를 나타낸다. 표 중의 「○」는 증착 분말을 시인할 수 없는 것을 의미하고, 「△」는 증착 분말을 거의 시인할 수 없는 것을 의미하고, 「×」는 증착 분말을 시인할 수 있는 것을 의미한다.
[실시예 4]
코팅층과 부피 팽창층으로 이루어지는 적층체의 헤이즈값을 38 ％ 로 하는 대신에, 30 ％ 로 한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 하여 표 2 에 나타내는 No. 1 ∼ 4 의 증착 분말의 시인 여부에 대해서 평가를 실시하였다. 표 2 에 결과를 나타낸다.
[실시예 5]
코팅층과 부피 팽창층으로 이루어지는 적층체의 헤이즈값을 38 ％ 로 하는 대신에, 20 ％ 로 한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 하여 표 2 에 나타내는 No. 1 ∼ 4 의 증착 분말의 시인 여부에 대해서 평가를 실시하였다. 표 2 에 결과를 나타낸다.
[실시예 6]
코팅층과 부피 팽창층으로 이루어지는 적층체의 헤이즈값을 38 ％ 로 하는 대신에, 10 ％ 로 한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 하여 표 2 에 나타내는 No. 1 ∼ 4 의 증착 분말의 시인 여부에 대해서 평가를 실시하였다. 표 2 에 결과를 나타낸다.
[비교예 2]
코팅층 (기능층) 을 형성하지 않고, 부피 팽창용 수지 필름 (두께 75 ㎛, 헤이즈값 0 ％) 만을 배리어층에 쌓아 올린 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 하여 표 2 에 나타내는 No. 1 ∼ 4 의 증착 분말의 시인 여부에 대해서 평가를 실시하였다. 표 2 에 결과를 나타낸다.
Figure pct00002
표 중의 「사이즈」는 증착 분말의 「장변 길이」와「단변 길이」의 합을 2로 나눈 값이다.
도 9 ∼ 11 은 표 2 의 「디스플레이 시인 평가」에 있어서 육안으로 관찰한 대상의 사진이다. 도 9 ∼ 11 의 사진에 찍힌 4 개의 라인은 이들 중심부 (원으로 둘러싸인 영역) 에 있어서의 증착층에 증착 분말 (이물질) 이 존재하는 것을 나타내는 것이다. 도 9 는, 부피 팽창용 수지 필름 (두께 75 ㎛, 헤이즈값 0 ％) 만을 배리어층에 중첩시킨 상태에서 시인된 증착 분말 (표 2 의 No. 1) 의 사진이다. 도 10 은, 헤이즈값이 10 ％ 인 적층체를 배리어층에 중첩시킴으로써 증착 분말 (표 2 의 No. 1) 을 거의 시인할 수 없게 된 것을 나타내는 사진이다. 도 11 은, 헤이즈값이 20 ％ 인 적층체를 배리어층에 중첩시킴으로써 증착 분말 (표 2 의 No. 1) 을 시인할 수 없게 된 것을 나타내는 사진이다.
산업상 이용가능성
본 개시에 따르면, 가스 배리어층에 증착 분말이라고 하는 이물질이 존재해도, 이 이물질이 결함으로서 시인되기 어려운 형광체 보호 필름이 제공된다. 또한, 본 개시에 따르면, 상기 형광체 보호 필름을 포함하는 파장 변환 시트 및 이것을 사용한 발광 유닛이 제공된다.
1 … 제 1 배리어 필름
1a … 제 1 수지 필름
1b … 제 1 배리어층
1c … 제 1 가스 배리어성 피복층
1v … 제 1 증착층
2 … 제 2 배리어 필름
2a … 제 2 수지 필름
2b … 제 2 배리어층
2c … 제 2 가스 배리어성 피복층
2v … 제 2 증착층
10, 20 … 보호 필름 (형광체 보호 필름)
11 … 제 1 접착층
15 … 코팅층 (기능층)
16 … 부피 팽창층
16a … 부피 팽창용 수지 필름
22 … 제 2 접착층
50 … 형광체층
52 … 형광체
100 … 파장 변환 시트
200 … 백라이트 유닛 (발광 유닛)
G … 도광판
L … 광원

Claims (11)

  1. 형광체층에 포함되는 형광체를 보호하기 위한 형광체 보호 필름으로서,
    기능층과,
    단층 구조 또는 적층 구조를 갖는 부피 팽창층과,
    가스 배리어성을 갖는 제 1 증착층을 외측에서 내측을 향하여 이 순서로 구비하고,
    당해 형광체 보호 필름의 두께 방향에 있어서, 상기 기능층과 상기 제 1 증착층의 이간 거리가 45 ∼ 280 ㎛ 인, 형광체 보호 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기능층과 상기 부피 팽창층으로 이루어지는 적층체의 헤이즈값이 10 ％ 이상인, 형광체 보호 필름.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 부피 팽창층은, 두께 10 ∼ 250 ㎛ 인 부피 팽창용 수지 필름을 포함하는, 형광체 보호 필름.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 부피 팽창층은, 두께 10 ∼ 250 ㎛ 인 부피 팽창용 수지 필름과, 내측의 표면 상에 상기 제 1 증착층이 형성된 두께 9 ∼ 50 ㎛ 인 제 1 수지 필름과, 상기 부피 팽창용 수지 필름의 내측의 면과 상기 제 1 수지 필름의 외측의 면을 첩합시키고 있는 제 1 접착층을 포함하는 적층 구조인, 형광체 보호 필름.
  5. 제 3 항에 있어서,
    외측의 표면 상에 상기 제 1 증착층이 형성된 두께 9 ∼ 50 ㎛ 인 제 1 수지 필름과,
    상기 부피 팽창용 수지 필름과 상기 제 1 증착층의 사이에 개재되는 제 1 접착층을 추가로 구비하는, 형광체 보호 필름.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 접착층은, 두께 5 ㎛ 에 있어서 1000 ㎤/(㎡·day·atm) 이하의 산소 투과도를 갖는, 형광체 보호 필름.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 증착층보다 내측에,
    제 2 접착층과,
    가스 배리어성을 갖는 제 2 증착층과,
    제 2 수지 필름을 외측에서 내측을 향하여 이 순서로 추가로 구비하는, 형광체 보호 필름.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 접착층은, 두께 5 ㎛ 에 있어서 1000 ㎤/(㎡·day·atm) 이하의 산소 투과도를 갖는, 형광체 보호 필름.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기능층은, 간섭 무늬 방지 기능, 반사 방지 기능, 광 산란 기능, 대전 방지 기능 및 손상 방지 기능으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 기능을 갖는, 형광체 보호 필름.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 형광체 보호 필름으로 이루어지는 제 1 보호 필름과,
    형광체를 포함하는 형광체층과,
    제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 형광체 보호 필름으로 이루어지는 제 2 보호 필름이 이 순서로 적층되어 있고,
    상기 제 1 보호 필름의 내측의 면과 상기 제 2 보호 필름의 내측의 면끼리가 대면하도록 배치되어 있는, 파장 변환 시트.
  11. 광원과, 도광판과, 제 10 항에 기재된 파장 변환 시트를 구비하는 발광 유닛.
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