WO2016122285A2 - 색변환 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치 - Google Patents

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Definitions

  • the present application relates to a color conversion film and a backlight unit and a display device including the same.
  • This application claims the benefit of the filing date of Patent Application No. 10-2015-0015701 filed with the Korean Intellectual Property Office on January 31, 2015, the entire contents of which are incorporated herein.
  • the present application provides a color conversion film having excellent color reproducibility, and a backlight unit and a display device including the color conversion film.
  • One embodiment of the present application is a resin matrix; And a color conversion film including an organic phosphor dispersed in the resin matrix, wherein the organic phosphor includes a green phosphor having a maximum emission wavelength within a range of 510 to 560 nm and a 450 nm wavelength when irradiated with light including a 450 nm wavelength.
  • the color conversion film When irradiated with light to include a red phosphor having a maximum emission wavelength in the 600 ⁇ 660nm range, the molar ratio of the green phosphor and the red phosphor is 5: 1 to 50: 1, the color conversion film is 450nm wavelength It provides a color conversion film having a light emission peak having a half width of 50 nm or less in the range of 510 to 560 nm and a light emission peak having a half width of 90 nm or less in the range of 600 to 660 nm when irradiated with light.
  • light having an emission peak at 450 nm may be used as the light including the 450 nm wavelength.
  • the maximum light emission wavelength is 450 nm
  • the half width is 40 nm or less
  • the light intensity distribution is monomodal blue light. This can be used.
  • the color conversion film may have a light emission wavelength having a specific half width that exists within the above-described wavelength range, thereby achieving high color reproduction.
  • the green phosphor and the red phosphor are included in a single layer. This is different from the configuration in which the layer containing the green phosphor and the layer containing the red phosphor are laminated.
  • Another embodiment of the present application comprises the steps of coating a resin solution in which the above-described green phosphor and the above-described red phosphor dissolved; And it provides a method for producing a color conversion film comprising the step of drying a resin solution coated on the substrate.
  • Another embodiment of the present application provides a method of manufacturing a color conversion film comprising the step of extruding the above-described green phosphor and the above-mentioned red phosphor with a resin.
  • Another embodiment of the present application provides a backlight unit including the color conversion film.
  • Another embodiment of the present application provides a display device including the backlight unit.
  • the color conversion film according to the exemplary embodiments described in the present disclosure includes the above-mentioned green phosphor and red phosphor in the above-described composition ratio, and has a half peak width of 50 nm or less within a range of 510 to 560 nm when irradiated with light including a 450 nm wavelength. And, by having a light emission peak having a half width of 90 nm or less within the range of 600 to 660 nm, it is possible to implement a white with excellent color reproducibility in one film.
  • the color conversion film can be prepared by coating the solution containing the red phosphor and the green phosphor once, the manufacturing process is simple.
  • a relatively small amount of the red phosphor may be used, thereby lowering the manufacturing cost.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a laminated structure of a color conversion film according to an exemplary embodiment of the present application.
  • Figure 2 shows the emission spectrum of the color conversion film according to an exemplary embodiment of the present application.
  • FIG. 11 is a schematic diagram applying a color conversion film according to an exemplary embodiment of the present application to a backlight.
  • FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a structure of a display device according to an exemplary embodiment of the present application.
  • Color conversion film is a resin matrix; And a color converting film including an organic phosphor dispersed in the resin matrix, wherein the organic phosphor includes a green phosphor having a maximum emission wavelength within a range of 510 to 560 nm and a 450 nm wavelength when irradiated with light including a 450 nm wavelength.
  • the organic phosphor includes a green phosphor having a maximum emission wavelength within a range of 510 to 560 nm and a 450 nm wavelength when irradiated with light including a 450 nm wavelength.
  • the organic phosphor includes a green phosphor having a maximum emission wavelength within a range of 510 to 560 nm and a 450 nm wavelength when irradiated with light including a 450 nm wavelength.
  • the molar ratio of the green phosphor and the red phosphor is characterized in that 5: 1 to 50: 1.
  • white light may be realized by using the above-described green phosphor and red phosphor together with a light source including blue light, and high color reproducibility when the maximum emission wavelength of the green phosphor and the red phosphor is within the above-mentioned range.
  • a light source including blue light and high color reproducibility when the maximum emission wavelength of the green phosphor and the red phosphor is within the above-mentioned range.
  • the green phosphor and the red phosphor in one film, even when the content of the red phosphor is relatively small can exhibit excellent luminous efficiency.
  • the white color coordinates of the light emitted from the color conversion film may be aligned by using a small amount of the red phosphor relative to the green phosphor.
  • the molar ratio of the phosphor may vary depending on the level at which the emission spectrum of the green phosphor and the absorption spectrum of the red phosphor overlap. As more overlaps, the amount of red phosphor used to match the white color coordinate may decrease.
  • the color conversion film has a light emission peak having a half width of 50 nm or less within a range of 510 to 560 nm and a light emission peak having a half width of 90 nm or less within a range of 600 to 660 nm when irradiated with light including a 450 nm wavelength. do.
  • the light emission peak is within the wavelength range during light irradiation, and the half width of the green light emission peak is 50 nm or less, and the half width of the red light emission peak is 90 nm or less, high color reproducibility can be realized.
  • the half width of the red light emission peak is more preferably 70 nm or less.
  • it is more preferable that the half width of the red light emission peak in the range of 610 to 650 nm is 70 nm or less.
  • the full width at half maximum means a width of an emission peak when the maximum emission peak is half the maximum height of light emitted from the color conversion film.
  • the full width at half maximum of the luminescence peak herein can be measured in the film state.
  • light having an emission peak at 450 nm may be used as the light including the 450 nm wavelength.
  • blue light having a maximum emission wavelength of 450 nm, a half width of 40 nm or less, and a monomodal emission intensity distribution is used. Can be.
  • blue light, green light and red light may be used as definitions known in the art, for example, blue light is light having a wavelength selected from a wavelength of 400 nm to 500 nm, and green light is 500 light having a wavelength selected from the wavelength of nm to 560 nm, and red light is light having a wavelength selected from the wavelength of 600 nm to 780 nm.
  • the green phosphor absorbs at least a portion of blue light to emit green light
  • the red phosphor absorbs at least a portion of blue light or green light to emit red light.
  • the red phosphor may absorb not only blue light but also light having a wavelength between 500 and 600 nm. If necessary, a phosphor that emits yellow light between the green light and the red light wavelength may also be used.
  • the green phosphor is not particularly limited, but an organic phosphor including a pyrromethene metal complex series, an anthracene structure, or a pyrene structure may be used. More specifically, organic fluorescent substance of the following structural formula can be used.
  • the organic phosphor of the pyrromethene metal complex series may be used as the organic phosphor.
  • an organic phosphor of Chemical Formula 1 may be used.
  • X 1 and X 2 are a fluorine group or an alkoxy group
  • R 1 to R 4 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen, a halogen group, an alkyl group, an alkoxy group, a carboxyl substituted alkyl group, an aryl group unsubstituted or substituted with an alkoxy group, -COOR or -COOR substituted alkyl group, wherein R Is an alkyl group,
  • R 5 and R 6 are the same as or different from each other, and are each independently an aryl group unsubstituted or substituted with hydrogen, cyano group, nitro group, alkyl group, carboxyl substituted alkyl group, -SO 3 Na, or arylalkynyl, and R 1 And R 5 may be linked to each other to form a substituted or unsubstituted hydrocarbon ring or a substituted or unsubstituted heterocycle, and R 4 and R 6 may be linked to each other to be substituted or unsubstituted hydrocarbon ring or substituted or unsubstituted Can form heterocycles,
  • R 7 is hydrogen; Alkyl groups; Haloalkyl group; Or an aryl group unsubstituted or substituted with a halogen group, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group or an alkylaryl group.
  • R 1 to R 4 in Formula 1 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen, a fluorine group, a chlorine group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and a carboxyl group.
  • R 1 to R 4 of the general formula (1) are the same as or different from each other, and each independently hydrogen, chlorine group, methyl group, carboxyl group substituted ethyl group, methoxy group, phenyl group, methoxy group substituted phenyl group, or -COOR It is a substituted methyl group, and R is a C1-C6 alkyl group.
  • R 5 and R 6 in Formula 1 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen, a nitro group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a carboxyl substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or -SO 3 Na to be.
  • R 5 and R 6 in Chemical Formula 1 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen, nitro group, ethyl group, carboxyl group substituted ethyl group, or —SO 3 Na.
  • R 7 of Formula 1 is hydrogen; An alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; Or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms.
  • R 7 of Chemical Formula 1 is hydrogen, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, phenyl, methylphenyl, dimethylphenyl, trimethylphenyl, naphthyl, biphenyl substituted naphthyl, dimethylfluorene substituted naphthyl , Terphenyl substituted dimethylphenyl, methoxyphenyl, or dimethoxyphenyl.
  • Chemical Formula 1 may be represented by the following structural formula.
  • an organic phosphor including the following pyrimethene metal complex structure, anthracene structure or pyrene structure can be used as the green phosphor.
  • the red phosphor may be a pyrromethene metal complex-based, rhodamine-based, DCM-based, perylenedimide-based phosphor.
  • an organic phosphor having a maximum absorption wavelength at 560-620 nm and an emission peak at 600-650 nm may be used in a solution state.
  • the compound of formula 2 may be used.
  • R 11 , R 12 and L are the same as or different from each other, and each independently hydrogen, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group, an alkylaryl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a hydroxyl group, a mercapto group, an alkoxy group, alkoxyaryl Group, alkylthio group, arylether group, arylthioether group, aryl group, haloaryl group, heterocyclic group, halogen, haloalkyl group, haloalkenyl group, haloalkynyl group, cyano group, aldehyde group, carbonyl group, carboxyl group, ester group Is a carbamoyl group, an amino group, a nitro group, a silyl group, or a siloxanyl group, or is linked to an adjacent substituent to form a substituted or
  • M is a m-valent metal, which is boron, beryllium, magnesium, chromium, iron, nickel, copper, zinc or platinum,
  • Ar 1 to Ar 5 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; Alkyl groups; Haloalkyl group; Alkylaryl group; Amine groups; Aryl alkenyl group unsubstituted or substituted by the alkoxy group; Or an aryl group unsubstituted or substituted with a hydroxy group, an alkyl group or an alkoxy group.
  • Chemical Formula 2 may be represented by the following structural formula.
  • Rhodamine-based compounds of Formula 3 may be used.
  • R is the same as or different from each other, hydrogen; heavy hydrogen; COO-; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted aryloxy group.
  • the substituent may be a deuterium, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group or an aryloxy group.
  • red phosphor a compound of Formula 4 may be used as the DCM series.
  • R is the same as or different from each other, and hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted aryloxy group.
  • the substituent may be a deuterium, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group or an aryloxy group.
  • perylenediimide-based compounds of Formula 5 or 6 may be used.
  • R is the same as or different from each other, hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted aryloxy group.
  • the substituent may be a deuterium, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group or an aryloxy group.
  • the green phosphor may be included in an amount of 0.05 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin matrix.
  • the red phosphor may be included in an amount of 0.005 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin matrix.
  • the material of the said resin matrix is a thermoplastic polymer or a thermosetting polymer.
  • the material of the resin matrix is poly (meth) acrylic, polycarbonate (PC), polystyrene (PS), polyarylene (PAR), polyurethane (TPU) such as polymethyl methacrylate (PMMA) ), Styrene-acrylonitrile (SAN), polyvinylidene fluoride (PVDF), modified polyvinylidene fluoride (modified-PVDF) and the like can be used.
  • the color conversion film according to the above-described embodiment further includes light diffusing particles.
  • light diffusing particles By dispersing light-diffusing particles in the color conversion film instead of the light-diffusion film conventionally used to improve the brightness, it is possible to omit the attaching process and to achieve higher brightness as compared to using a separate optical-diffusion film. Can be represented.
  • a resin matrix and particles having high refractive index may be used, such as TiO 2 , silica, borosilicate, alumina, sapphire, air or other gas, air- or gas-filled hollow beads or particles (eg, , Air / gas-filled glass or polymer); Polymer particles including polystyrene, polycarbonate, polymethylmethacrylate, acrylic, methyl methacrylate, styrene, melamine resin, formaldehyde resin, or melamine and formaldehyde resin, or any suitable combination thereof.
  • the particle diameter of the light diffusing particles may be in the range of 0.1 micrometer to 5 micrometers.
  • the content of the light diffusing particles may be determined as necessary, for example, may be in the range of about 1 to 30 parts by weight relative to 100 parts by weight of the resin matrix solids.
  • the color conversion film according to the above-described embodiment may have a thickness of 2 to 200 micrometers, for example, 2 to 100 micrometers.
  • the color conversion film may exhibit high luminance even at a thin thickness of 2 to 20 micrometers. This is because the content of the phosphor molecules contained on the unit volume is higher than that of the quantum dots.
  • the color conversion film according to the above-described embodiment may be provided with a substrate on one surface.
  • This substrate can function as a support in the production of the color conversion film. It does not specifically limit as a kind of base material, As long as it is transparent and can function as the said support body, it is not limited to the material and thickness. Transparent here means that visible light transmittance is 70% or more.
  • a PET film may be used as the substrate.
  • the color conversion film according to the above-described embodiment may further include a protective film or a barrier film provided on at least one surface.
  • An additional adhesive or adhesive layer for attaching the protective film or barrier film to the color conversion film may be provided.
  • the above-described color conversion film may be prepared by coating and drying a resin solution in which an organic phosphor including the above-described green phosphor and a red phosphor are dissolved on a substrate, or by extruding the above-described organic phosphor together with a resin to form a film.
  • the organic phosphor Since the above-mentioned organic phosphor is dissolved in the resin solution, the organic phosphor is uniformly distributed in the solution. This is different from the manufacturing process of the quantum dot film that requires a separate dispersion process.
  • the resin solution may further include a light diffusing particle and a dispersant for dispersing the light diffusing particle if necessary.
  • the resin solution in which the organic phosphor is dissolved is not particularly limited as long as the above-described organic phosphor and resin are dissolved in the solution.
  • the resin solution in which the organic phosphor is dissolved may be prepared by dissolving the organic phosphor in a solvent to prepare a first solution, dissolving the resin in a solvent to prepare a second solution, and mixing the first solution and the second solution. It can be manufactured by the method. When mixing the first solution and the second solution, it is preferable to mix homogeneously.
  • the present invention is not limited thereto, and a method of simultaneously adding and dissolving an organic phosphor and a resin to a solvent, a method of dissolving an organic phosphor in a solvent and then a resin to dissolve, a method of dissolving a resin in a solvent, and then adding and dissolving an organic phosphor to a solvent may be used. Can be.
  • the organic phosphor contained in the solution includes the above-described green phosphor and red phosphor.
  • the above-mentioned resin matrix material a monomer curable with this resin matrix resin, or a mixture thereof can be used.
  • the monomer curable with the resin matrix resin includes a (meth) acrylic monomer, which may be formed of a resin matrix material by UV curing.
  • an initiator necessary for curing may be further added as necessary.
  • the solvent is not particularly limited and is not particularly limited as long as it can be removed by drying without adversely affecting the coating process.
  • Non-limiting examples of the solvent include toluene, xylene, acetone, chloroform, various alcohol solvents, MEK (methyl ethyl ketone), MIBK (methyl isobutyl ketone), EA (ethyl acetate), butyl acetate, DMF ( Dimethylformamide), DMAc (dimethylacetamide), DMSO (dimethyl sulfoxide), NMP (N-methyl-pyrrolidone), cyclohexanone, etc. may be used, and one or two or more kinds thereof may be mixed. Can be used.
  • the solvent contained in each of these solutions may be the same and may differ. Even when different kinds of solvents are used in the first solution and the second solution, it is preferable that these solvents have compatibility so that they can be mixed with each other.
  • the process of coating the resin solution in which the organic phosphor is dissolved on a substrate may use a roll-to-roll process. For example, after the substrate is unrolled from the roll on which the substrate is wound, the resin solution in which the organic phosphor is dissolved may be coated on one surface of the substrate, dried, and then wound on the roll.
  • a roll-to-roll process it is preferable to determine the viscosity of the said resin solution to the range in which the said process is possible, for example, it can determine within the range of 200-2,000 cps.
  • a die coater may be used, and various bar coating methods such as a comma coater and a reverse comma coater may be used.
  • the drying process can be carried out under the conditions necessary to remove the solvent. For example, it is possible to obtain a color conversion film including a phosphor having a desired thickness and concentration on the substrate by drying under conditions that the solvent is sufficiently blown in an oven located adjacent to the coater in the direction in which the substrate proceeds during the coating process.
  • curing such as UV curing may be performed before or simultaneously with the drying.
  • the organic phosphor may be polycarbonate-based (PC), poly (meth) acrylic or styrene-acrylonitrile.
  • a color conversion film can be produced by extruding a resin such as (SAN) together.
  • FIG. 8 illustrates an example. According to FIG. 8, a color conversion film according to the above-described exemplary embodiments is provided on an opposite side of the surface of the light guide plate that faces the reflecting plate.
  • the configuration is not limited thereto, and may be modified according to the structure of the backlight unit known in the art.
  • the light source may be a direct type as well as a side chain type, and a reflecting plate or a reflecting layer may be omitted or replaced with another configuration, if necessary, and additional films such as a light diffusing film, a light collecting film, and a brightness enhancing film may be necessary. And the like may be further provided.
  • a scattering pattern may be provided on an upper surface or a lower surface of the light guide plate as necessary.
  • the light introduced into the light guide plate has a non-uniform light distribution by repeating optical processes such as reflection, total reflection, refraction, and transmission, and the scattering pattern may be used to guide the non-uniform light distribution to uniform brightness. .
  • a display device including the above-described backlight unit is applied.
  • the display device is not particularly limited as long as it includes the above-described backlight unit as a component.
  • the display device includes a display module and a backlight unit. 12 illustrates the structure of a display device.
  • the present invention is not limited thereto, and an additional film, for example, a light diffusing film, a light collecting film, a brightness enhancing film, or the like may be further provided between the display module and the backlight unit if necessary.
  • the first solution was prepared by dissolving the green phosphor and the red phosphor of the structural formula in a solvent xylene at a molar ratio of 50: 1.
  • thermoplastic resin (PS) was dissolved in solvent xylene to prepare a second solution.
  • the first solution and the second solution were mixed and homogeneously mixed so that the content of the green and red phosphors was 0.45 parts by weight and 10 parts by weight of the TiO 2 particles with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin.
  • This solution was coated on a PET substrate and dried to prepare a color conversion film.
  • the emission spectrum of the prepared color conversion film was measured with a spectroradiometer (SR series of TOPCON).
  • the prepared color conversion film is laminated on one surface of the light guide plate of the backlight unit including the LED blue backlight (maximum emission wavelength 450 nm) and the light guide plate, the prism sheet and the DBEF film laminated on the color conversion film and then the film
  • the luminance spectrum of was measured, and the results are shown in FIG. According to FIG. 3, the green light emission of the manufactured color conversion film had a maximum emission wavelength of 540 nm and a half width of 36 nm, and the red light emission of a maximum emission wavelength of 615 nm and a width of 53 nm with a maximum emission wavelength of 53% and 140% based on the sRGB area ratio.
  • the green phosphor and the red phosphor of the following structural formula were set at a molar ratio of 30: 1.
  • the emission spectrum of the prepared color conversion film was measured, and the results are shown in FIG. 4.
  • the green light emission of the manufactured color conversion film had a maximum emission wavelength of 530 nm and a full width at half maximum of 33 nm, and red light emission of a maximum emission wavelength of 615 nm and a full width at 48 nm with sRGB area ratio of 138%, thereby achieving high color reproducibility.
  • the procedure was the same as in Example 1, except that Toray's TRR170 was used as the red phosphor and the molar ratio was 22: 1.
  • the emission spectrum of the prepared color conversion film was measured, and the results are shown in FIG. 5.
  • the green light emission of the manufactured color conversion film had a maximum emission wavelength of 540 nm and a full width at half maximum, and a maximum emission wavelength of 635 nm and a full width at 51 nm with 151% based on the sRGB area ratio.
  • the procedure was the same as in Example 2, except that Toray's TRR170 was used as the red phosphor and the molar ratio was 9: 1.
  • the emission spectrum of the prepared color conversion film was measured, and the results are shown in FIG. 6.
  • the green light emission of the manufactured color conversion film had a maximum emission wavelength of 530 nm and a half width of 29 nm, and red emission of a color emission film having a maximum emission wavelength of 637 nm and a half width of 50 nm with 158% based on the sRGB area ratio.
  • Example 3 The procedure was the same as in Example 3, except that the film including the green phosphor and the film containing the red phosphor were separately prepared and laminated.
  • Comparative Example 3 the green phosphor film and the red phosphor film were separately prepared using the same mole number as in Example 3. The emission spectrum of the prepared color conversion film was measured, and the results are shown in FIG. 9.
  • the green inorganic phosphor (MW540) and 25 parts by weight of the red inorganic phosphor (RE660ZMD) were added to the acrylic UV resin in place of the organic phosphor to prepare a coating solution and to mix the mixture homogeneously.
  • This solution was coated on a PET substrate and then UV cured to produce a color conversion film.
  • the emission spectrum of the prepared color conversion film was measured, and the results are shown in FIG. 10.
  • the green light emission of the manufactured color conversion film had a maximum emission wavelength of 540 nm and a half maximum width of 53 nm, and red light emission of a maximum emission wavelength of 648 nm and a half maximum width of 102 nm.
  • Table 1 shows the color coordinates, color reproducibility, and luminance of the Examples and Comparative Examples.
  • Comparative Example 3 when manufacturing and stacking a film including the green phosphor and the red phosphor, respectively, since the absorption efficiency of the red phosphor is inferior, the green phosphor and the red phosphor may be mixed and prepared as in Examples 1 to 4. You should use more red phosphor than usual. According to Example 4, the process compared with the film lamination of Comparative Example 3 was simple, and a small amount of red phosphor could be used to achieve the same level of color reproduction.

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Abstract

본 명세서에 기재된 발명은 수지 매트릭스; 및 상기 수지 매트릭스 내에 분산된 유기 형광체를 포함하는 색변환 필름으로서, 상기 유기 형광체는 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때, 510~560nm 범위 내에서 최대 발광 파장을 갖는 녹색 형광체 및 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때, 600-660nm 범위 내에서 최대 발광 파장을 갖는 적색 형광체를 포함하고, 상기 녹색 형광체와 상기 적색 형광체의 몰비가 5:1 내지 50:1이며, 상기 색변환 필름은 광 조사시 510 내지 560 nm의 범위 내에 반치폭이 50 nm 이하인 발광 피크와, 600 내지 660 nm의 범위 내에 반치폭이 90 nm 이하인 발광 피크를 갖는 것인 색변환 필름, 이의 제조방법 및 상기 색변환 필름을 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.

Description

색변환 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
본 출원은 색변환 필름 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 출원은 2015년 1월 31일에 한국 특허청에 제출된 특허출원 제10-2015-0015701의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
TV의 대면적화와 함께 고화질화, 슬림화, 고기능화가 이루어지고 있다. 고성능, 고화질의 OLED TV는 여전히 가격 경쟁력이 문제점이며, 이에 따라 아직 본격적인 시장은 열리지 않고 있다. 따라서, LCD로 OLED의 장점을 유사하게 확보하려는 노력이 계속 되고 있다.
상기 노력의 하나로서, 최근 양자점 관련 기술 및 시제품이 많이 구현되고 있다. 그러나, 카드뮴 계열의 양자점은 사용 제한 등의 안전성 문제가 있으므로, 상대적으로 안전성 이슈가 없는 카드뮴이 없는 양자점을 적용한 백라이트 제조에 관심이 모이고 있다.
본 출원은 색재현율이 우수한 색변환 필름, 및 상기 색변환 필름을 포함하는 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치를 제공한다.
본 출원의 일 실시상태는 수지 매트릭스; 및 상기 수지 매트릭스 내에 분산된 유기 형광체를 포함하는 색변환 필름으로서, 상기 유기 형광체는 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때, 510~560nm 범위 내에서 최대 발광 파장을 갖는 녹색 형광체 및 450nm 파장을 포함하는 빛을 조사하였을 때, 600~660nm 범위 내에서 최대 발광 파장을 갖는 적색 형광체를 포함하고, 상기 녹색 형광체와 상기 적색 형광체의 몰비가 5:1 내지 50:1이며, 상기 색변환 필름은 450nm 파장을 포함하는 광 조사시 510 내지 560 nm의 범위 내에 반치폭이 50 nm 이하인 발광 피크와, 600 내지 660 nm의 범위 내에 반치폭이 90 nm 이하인 발광 피크를 갖는 것인 색변환 필름을 제공한다.
일 예에 따르면, 상기 450nm 파장을 포함하는 광으로는 450 nm 파장에서 발광 피크를 갖는 광을 사용할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 유기 형광체 또는 색변환 필름의 발광 피크나 반치폭 등 발광 특성을 평가하기 위해서는 최대 발광 파장이 450 nm이고, 반치폭이 40 nm 이하이며, 발광 강도 분포가 모노모달(monomodal)한 청색 광이 이용될 수 있다.
상기 색변환 필름이 전술한 파장 범위 내에서 발광 피크를 갖지 않는 경우 색변환 필름에서 방출되는 광의 백색 색좌표를 맞추기가 극히 어렵다. 또한, 상기 색변환 필름이 전술한 파장 범위 내에 존재하는 특정 반치폭을 발광 파장을 가짐으로써, 높은 색재현율을 구현할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 녹색 형광체와 상기 적색 형광체가 단일층 내에 포함된다. 이는 녹색 형광체를 포함하는 층과 적색 형광체를 포함하는 층이 적층되는 구성과는 다른 것이다.
본 출원의 또 하나의 실시상태는 전술한 녹색 형광체 및 전술한 적색 형광체가 용해된 수지 용액을 기재 상에 코팅하는 단계; 및 상기 기재 상에 코팅된 수지 용액을 건조하는 단계를 포함하는 색변환 필름의 제조방법을 제공한다.
본 출원의 또 하나의 실시상태는 전술한 녹색 형광체 및 전술한 적색 형광체를 수지와 함께 압출하는 단계를 포함하는 색변환 필름의 제조방법을 제공한다.
본 출원의 또 하나의 실시상태는 상기 색변환 필름을 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.
본 출원의 또 하나의 실시상태는 상기 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 명세서에 기재된 실시상태들에 따른 색변환 필름은 전술한 녹색 형광체와 적색 형광체를 전술한 조성비로 포함하고, 450nm 파장을 포함하는 광 조사시 510 내지 560 nm의 범위 내에 반치폭이 50 nm 이하인 발광 피크와, 600 내지 660 nm의 범위 내에 반치폭이 90 nm 이하인 발광 피크를 갖도록 함으로써, 하나의 필름으로 색재현율이 우수한 백색을 구현할 수 있다. 또한, 적색 형광체와 녹색 형광체를 포함하는 용액을 1회 코팅함으로서 색변환 필름을 제조할 수 있으므로 제조공정이 간단하다. 또한, 상기와 같이 적색 형광체와 녹색 형광체를 1개의 필름 내에 포함시키는 경우 적색 형광체를 비교적 소량 사용할 수 있으므로 제조단가를 낮출 수 있다.
도 1은 본 출원의 일 실시상태에 따른 색변환 필름의 적층 구조의 모식도이다.
도 2는 본 출원의 일 실시상태에 따른 색변환 필름의 발광 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 3 내지 도 10은 각각 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4에서 제조한 색변환 필름의 발광 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 11은 본 출원의 일 실시상태에 따른 색변환 필름을 백라이트에 적용한 모식도이다.
도 12는 본 출원의 일 실시상태에 따른 디스플레이 장치의 구조를 예시한 모식도이다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 색변환 필름은 수지 매트릭스; 및 상기 수지 매트릭스 내에 분산된 유기 형광체를 포함하는 색변환 필름으로서, 상기 유기 형광체는 450nm 파장을 포함하는 빛을 조사하였을 때, 510~560nm 범위 내에서 최대 발광 파장을 갖는 녹색 형광체 및 450nm 파장을 포함하는 빛을 조사하였을 때, 600~660nm 범위 내에서 최대 발광 파장을 갖는 적색 형광체를 포함하고, 상기 녹색 형광체와 상기 적색 형광체의 몰비가 5:1 내지 50:1인 것을 특징으로 한다.
상기 실시상태에 따르면, 청색 광을 포함하는 광원과 함께 전술한 녹색 형광체와 적색 형광체를 사용함으로써 백색 광을 구현할 수 있으며, 녹색 형광체 및 적색 형광체의 최대 발광 파장이 전술한 범위 내에 있는 경우 높은 색재현율을 구현할 수 있다. 예컨대, 도 2와 같이, 1장의 필름에 450 nm에서 발광 피크를 갖는 광 조사시 청색, 녹색 및 적색 영역에서 발광 피크를 가져 백색을 구현할 수 있다.
특히, 녹색 형광체와 적색 형광체를 하나의 필름 내에 포함시킴으로써, 적색 형광체의 함량이 비교적 적은 경우에도 우수한 발광 효율을 나타낼 수 있다. 구체적으로, 녹색 형광체와 적색 형광체를 상기 함량 범위 내에서 혼합 사용할 경우, 녹색 형광체 대비 적색 형광체를 소량 사용함으로써 색변환 필름으로부터 방출되는 광의 백색 색좌표를 맞출 수 있다. 형광체의 몰비는 사용하는 녹색 형광체의 발광 스펙트럼과 적색 형광체의 흡수 스펙트럼이 오버랩(overlap)되는 수준에 따라 달라질 수 있다. 많이 오버랩될수록 백색 색좌표를 맞추기 위해 사용하는 적색 형광체의 양이 감소할 수 있다.
또한, 상기 색변환 필름은 450nm 파장을 포함하는 광 조사시 510 내지 560 nm의 범위 내에 반치폭이 50 nm 이하인 발광 피크와, 600 내지 660 nm의 범위 내에 반치폭이 90 nm 이하인 발광 피크를 갖는 것을 특징으로 한다. 광 조사시 발광 피크가 상기 파장 범위 내에 있고, 녹색 발광 피크의 반치폭은 50 nm 이하, 적색 발광 피크의 반치폭은 90 nm 이하로 작은 경우, 높은 색재현율을 구현할 수 있다. 상기 발광 피크의 반치폭은 작을수록 좋다. 예컨대, 상기 적색 발광 피크의 반치폭은 70 nm 이하인 것이 더 바람직하다. 구체적인 예로서, 610 내지 650nm의 범위 내에 적색 발광 피크의 반치폭은 70 nm 이하인 것이 더 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 상기 반치폭은 상기 색변환 필름으로부터 발광한 빛의 최대 발광 피크에서 최대 높이의 절반일 때의 발광 피크의 폭을 의미한다. 본 명세서에서의 발광 피크의 반치폭은 필름 상태에서 측정될 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 450nm 파장을 포함하는 광으로는 450 nm 파장에서 발광 피크를 갖는 광을 사용할 수 있다.
구체적으로, 유기 형광체 또는 색변환 필름의 발광 피크나 반치폭 등 발광 특성을 평가하기 위해서는 최대 발광 파장이 450 nm이고, 반치폭이 40 nm 이하이며, 발광 강도 분포가 모노모달(monomodal)한 청색 광이 이용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 청색 광, 녹색 광 및 적색 광은 당기술분야에 알려져 있는 정의가 사용될 수 있으며, 예컨대 청색 광은 400 nm 내지 500 nm 의 파장에서 선택되는 파장을 갖는 광이고, 녹색 광은 500 nm 내지 560 nm 의 파장에서 선택되는 파장을 갖는 광이며, 적색 광은 600 nm 내지 780 nm 의 파장에서 선택되는 파장을 갖는 광이다. 본 명세서에 있어서, 녹색 형광체는 청색 광의 적어도 일부를 흡수하여 녹색 광을 방출하고, 적색 형광체는 청색 광 또는 녹색 광의 적어도 일부를 흡수하여 적색 광을 방출한다. 예컨대, 적색 형광체는 청색 광 뿐만 아니라 500~600nm 사이의 파장의 광을 흡수할 수도 있다. 필요에 따라 녹색 광과 적색 광 파장 사이의 황색 광을 발광하는 형광체도 사용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 녹색 형광체로는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 피로메텐 금속 착체 계열, 안트라센 구조 또는 파이렌 구조를 포함하는 유기 형광체가 사용될 수 있다. 보다 구체적으로는 하기 구조식의 유기 형광체를 사용할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기 형광체로는 피로메텐 금속 착체 계열의 유기 형광체가 사용될 수 있다.
일 예에 따르면, 하기 화학식 1의 유기 형광체를 사용할 수 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2016001089-appb-I000001
화학식 1에 있어서,
X1 및 X2는 불소기 또는 알콕시기이고,
R1 내지 R4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 할로겐기, 알킬기, 알콕시기, 카르복실기 치환 알킬기, 알콕시기로 치환 또는 비치환된 아릴기, -COOR 또는 -COOR 치환 알킬기이고, 여기서 R은 알킬기이며,
R5 및 R6은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 시아노기, 니트로기, 알킬기, 카르복실기 치환 알킬기, -SO3Na, 또는 아릴알키닐로 치환 또는 비치환된 아릴기이며, R1과 R5는 서로 연결되어 치환 또는 비치환된 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리를 형성할 수 있고, R4와 R6은 서로 연결되어 치환 또는 비치환된 탄화수소 고리 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리를 형성할 수 있으며,
R7은 수소; 알킬기; 할로알킬기; 또는 할로겐기, 알킬기, 알콕시기, 아릴기 또는 알킬아릴기로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1의 R1 내지 R4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 불소기, 염소기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 카르복실산 치환 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기, -COOR, 또는 -COOR 치환 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고, 여기서 R은 탄소수 1 내지 6의 알킬기이다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1의 R1 내지 R4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 염소기, 메틸기, 카르복실기 치환 에틸기, 메톡시기, 페닐기, 메톡시기 치환 페닐기 또는 -COOR 치환 메틸기이고, 여기서 R은 탄소수 1 내지 6의 알킬기이다.
일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1의 R5 및 R6은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 니트로기, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 카르복실기 치환 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 -SO3Na이다.
일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1의 R5 및 R6은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 니트로기, 에틸기, 카르복실기 치환 에틸기 또는 -SO3Na이다.
일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1의 R7은 수소; 탄소수 1 내지 6의 알킬기; 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기 또는 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기이다.
일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1의 R7은 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 페닐, 메틸페닐, 디메틸페닐, 트리메틸페닐, 나프틸, 바이페닐 치환 나프틸, 디메틸플루오렌 치환 나프틸, 터페닐 치환 디메틸페닐, 메톡시페닐, 또는 디메톡시페닐이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 구조식들로 표시될 수 있다.
Figure PCTKR2016001089-appb-I000002
Figure PCTKR2016001089-appb-I000003
Figure PCTKR2016001089-appb-I000004
Figure PCTKR2016001089-appb-I000005
그외에도, 상기 녹색 형광체로서 하기 피로메텐 금속 착체 구조, 안트라센 구조 또는 파이렌 구조를 포함하는 유기 형광체가 사용될 수 있다.
Figure PCTKR2016001089-appb-I000006
Figure PCTKR2016001089-appb-I000007
본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 적색 형광체로는 피로메텐 금속 착체 계열, 로다민(Rhodamine) 계열, DCM 계열, 페릴렌디이미드(Perylenedimide) 계열의 형광체가 사용될 수 있다.
또 하나의 예에 따르면, 상기 적색 형광체로서, 용액 상태에서 560-620 nm에서 최대 흡수 파장을 갖고 600-650 nm에서 발광 피크를 갖는 유기 형광체가 사용될 수 있다. 예컨대 하기 화학식 2의 화합물이 사용될 수 있다.
[화학식 2]
Figure PCTKR2016001089-appb-I000008
R11, R12 및 L은 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 시클로알킬기, 아랄킬기, 알킬아릴기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기, 수산기, 머캅토기, 알콕시기, 알콕시아릴기, 알킬티오기, 아릴에테르기, 아릴티오에테르기, 아릴기, 할로아릴기, 헤테로고리기, 할로겐, 할로알킬기, 할로알케닐기, 할로알키닐기, 시아노기, 알데히드기, 카르보닐기, 카르복실기, 에스테르기, 카르바모일기, 아미노기, 니트로기, 실릴기 또는 실록사닐기이거나, 인접한 치환기와 연결되어 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 탄화수소 또는 헤테로 고리를 형성하고,
M은 m가의 금속으로서, 붕소, 베릴륨, 마그네슘, 크롬, 철, 니켈, 구리, 아연 또는 백금이고,
Ar1 내지 Ar5는 서로 같거나 상이하고 각각 독립적으로 수소; 알킬기; 할로알킬기; 알킬아릴기; 아민기; 알콕시기로 치환 또는 비치환된 아릴알케닐기; 또는 히드록시기, 알킬기 또는 알콕시기로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2는 하기 구조식들로 표시될 수 있다.
Figure PCTKR2016001089-appb-I000009
Figure PCTKR2016001089-appb-I000010
Figure PCTKR2016001089-appb-I000011
Figure PCTKR2016001089-appb-I000012
상기 적색 형광체로서 로다민 계열로는 하기 화학식 3의 화합물이 사용될 수 있다.
[화학식 3]
Figure PCTKR2016001089-appb-I000013
상기 화학식 3에 있어서, R은 서로 같거나 상이하고, 수소; 중수소; COO-; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기이다. 상기 R이 추가로 치환되는 경우, 치환기는 중수소, 알킬기, 알콕시기, 아릴기 또는 아릴옥시기일 수 있다.
상기 적색 형광체로서 DCM 계열로는 하기 화학식 4의 화합물이 사용될 수 있다.
[화학식 4]
Figure PCTKR2016001089-appb-I000014
상기 화학식 4에 있어서, R은 서로 같거나 상이하고, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기이다. 상기 R이 추가로 치환되는 경우, 치환기는 중수소, 알킬기, 알콕시기, 아릴기 또는 아릴옥시기일 수 있다.
상기 적색 형광체로서 페릴렌디이미드 계열로는 하기 화학식 5 또는 6의 화합물이 사용될 수 있다.
[화학식 5]
Figure PCTKR2016001089-appb-I000015
상기 화학식 5에 있어서, R은 서로 같거나 상이하고, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기이다. 상기 R이 추가로 치환되는 경우, 치환기는 중수소, 알킬기, 알콕시기, 아릴기 또는 아릴옥시기일 수 있다.
[화학식 6]
Figure PCTKR2016001089-appb-I000016
상기 녹색 형광체는 수지 매트릭스 100 중량부 대비 0.05 내지 2 중량부로 포함될 수 있다. 상기 적색 형광체는 수지 매트릭스 100 중량부를 기준으로 0.005 내지 2 중량부로 포함될 수 있다.
상기 수지 매트릭스의 재료는 열가소성 고분자 또는 열경화성 고분자인 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 수지 매트릭스의 재료로는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)와 같은 폴리(메트)아크릴계, 폴리카보네이트계(PC), 폴리스티렌계(PS), 폴리아릴렌계(PAR), 폴리우레탄계(TPU), 스티렌-아크릴로니트릴계(SAN), 폴리비닐리덴플루오라이드계(PVDF), 개질된 폴리비닐리덴플루오라이드계(modified-PVDF) 등이 사용될 수 있다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 전술한 실시상태에 따른 색변환 필름이 추가로 광확산 입자를 포함한다. 휘도를 향상시키기 위하여 종래에 사용되는 광확산 필름 대신 광확산 입자를 색변환 필름 내부에 분산시킴으로서, 별도의 광학산 필름을 사용하는 것에 비하여, 부착 공정을 생략할 수 있을 뿐만 아니라, 더 높은 휘도를 나타낼 수 있다.
광확산 입자로는 수지 매트릭스와 굴절율이 높은 입자가 사용될 수 있으며, 예컨대 TiO2, 실리카, 보로실리케이트, 알루미나, 사파이어, 공기 또는 다른 가스, 공기- 또는 가스-충진된 중공 비드들 또는 입자들(예컨대, 공기/가스-충진된 유리 또는 폴리머); 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 아크릴, 메틸 메타크릴레이트, 스티렌, 멜라민 수지, 포름알데히드 수지, 또는 멜라민 및 포름알데히드 수지를 비롯한 폴리머 입자들, 또는 이들의 임의의 적합한 조합을 포함한다.
상기 광확산 입자의 입경은 0.1 마이크로미터 내지 5 마이크로미터의 범위내일 수 있다. 광확산 입자의 함량은 필요에 따라 정해질 수 있으며, 예컨대 수지 매트릭스 고형분 100 중량부 대비 약 1 내지 30 중량부 범위내일 수 있다.
전술한 실시상태에 따른 색변환 필름은 두께가 2 내지 200 마이크로미터, 예컨대 2 내지 100 마이크로미터일 수 있다. 특히, 상기 색변환 필름은 두께가 2 내지 20 마이크로미터의 얇은 두께에서도 높은 휘도를 나타낼 수 있다. 이는 단위 부피 상에 포함되는 형광체 분자의 함량이 양자점에 비하여 높기 때문이다.
전술한 실시상태에 따른 색변환 필름은 일면에 기재가 구비될 수 있다. 이 기재는 상기 색변환 필름의 제조시 지지체로서의 기능을 할 수 있다. 기재의 종류로는 특별히 한정되지 않으며, 투명하고, 상기 지지체로서의 기능을 할 수 있는 것이라면 그 재질이나 두께에 한정되지 않는다. 여기서 투명이란, 가시광선 투과율이 70% 이상인 것을 의미한다. 예컨대 상기 기재로는 PET 필름이 사용될 수 있다.
전술한 실시상태에 따른 색변환 필름은 적어도 일면에 구비된 보호필름 또는 배리어 필름을 더 포함할 수 있다. 상기 보호필름 또는 배리어 필름을 상기 색변환 필름에 부착하기 위한 추가의 점착 또는 점착층이 구비될 수 있다.
전술한 색변환 필름은 전술한 녹색 형광체 및 적색 형광체를 포함하는 유기 형광체가 용해된 수지 용액을 기재 위에 코팅하고 건조하거나, 전술한 유기 형광체를 수지와 함께 압출하여 필름화함으로써 제조될 수 있다.
상기 수지 용액 중에는 전술한 유기 형광체가 용해되어 있기 때문에 유기 형광체가 용액 중에 균질하게 분포하게 된다. 이는 별도의 분산공정을 필요로 하는 양자점 필름의 제조공정과는 상이하다.
상기 수지 용액에는 광확산 입자 및 필요한 경우 상기 광확산 입자를 분산시키기 위한 분산제가 더 포함될 수 있다.
상기 유기 형광체가 용해된 수지 용액은 용액 중에 전술한 유기 형광체와 수지가 녹아있는 상태라면 그 제조방법은 특별히 한정되지 않는다.
일 예에 따르면, 상기 유기 형광체가 용해된 수지 용액은 유기 형광체를 용매에 녹여 제1 용액을 준비하고, 수지를 용매에 녹여 제2 용액을 준비하고, 상기 제1 용액과 제2 용액을 혼합하는 방법에 의하여 제조될 수 있다. 상기 제1 용액과 제2 용액을 혼합할 때, 균질하게 섞는 것이 바람직하다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 용매에 유기 형광체와 수지를 동시에 첨가하여 녹이는 방법, 용매에 유기 형광체를 녹이고 이어서 수지를 첨가하여 녹이는 방법, 용매에 수지를 녹이고 이어서 유기 형광체를 첨가하여 녹이는 방법 등이 사용될 수 있다.
상기 용액 중에 포함되는 유기 형광체는 전술한 녹색 형광체 및 적색 형광체를 포함한다.
상기 용액 중에 포함되어 있는 수지로는 전술한 수지 매트릭스 재료, 이 수지 매트릭스 수지로 경화가능한 모노머, 또는 이들의 혼합이 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 수지 매트릭스 수지로 경화가능한 모노머로는 (메트)아크릴계 모노머가 있으며, 이는 UV 경화에 의하여 수지 매트릭스 재료로 형성될 수 있다. 이와 같이 경화가능한 모노머를 사용하는 경우, 필요에 따라 경화에 필요한 개시제가 더 첨가될 수 있다.
상기 용매로는 특별히 한정되지 않으며, 상기 코팅 공정에 악영향을 미치지 않으면서 추후 건조에 의하여 제거될 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 상기 용매의 비제한적인 예로는 톨루엔, 자일렌, 아세톤, 클로로포름, 각종 알코올계 용매, MEK(메틸에틸케톤), MIBK(메틸이소부틸케톤), EA(에틸에세테이트), 부틸아세테이트, DMF(디메틸포름아미드), DMAc(디메틸아세트아미드), DMSO(디메틸술폭사이드), NMP(N-메틸-피롤리돈), 시클로헥사논(Cyclohexanone) 등이 사용될 수 있으며, 1 종 또는 2 종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다. 상기 제1 용액과 제2 용액을 사용하는 경우, 이들 각각의 용액에 포함되는 용매는 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다. 상기 제1 용액과 상기 제2 용액에 서로 상이한 종류의 용매가 사용되는 경우에도, 이들 용매는 서로 혼합될 수 있도록 상용성을 갖는 것이 바람직하다.
상기 유기 형광체가 용해된 수지 용액을 기재 상에 코팅하는 공정은 롤투롤 공정을 이용할 수 있다. 예컨대, 기재가 권취된 롤로부터 기재를 푼 후, 상기 기재의 일면에 상기 유기 형광체가 용해된 수지 용액을 코팅하고, 건조한 후, 이를 다시 롤에 권취하는 공정으로 수행될 수 있다. 롤투롤 공정을 이용하는 경우, 상기 수지 용액의 점도를 상기 공정이 가능한 범위로 결정하는 것이 바람직하며, 예컨대 200 내지 2,000 cps 범위 내에서 결정할 수 있다.
상기 코팅 방법으로는 공지된 다양한 방식을 이용할 수 있으며, 예컨대 다이(die) 코터가 사용될 수도 있고, 콤마(comma) 코터, 역콤마(reverse comma) 코터 등 다양한 바 코팅 방식이 사용될 수도 있다.
상기 코팅 이후에 건조 공정을 수행한다. 건조 공정은 용매를 제거하기에 필요한 조건으로 수행할 수 있다. 예컨대, 기재가 코팅 공정시 진행하는 방향으로, 코터에 인접하여 위치한 오븐에서 용매가 충분히 날아갈 조건으로 건조하여, 기재 위에 원하는 두께 및 농도의 형광체를 포함하는 색변환 필름을 얻을 수 있다.
상기 용액 중에 포함되는 수지로서 상기 수지 매트릭스 수지로 경화가능한 모노머를 사용하는 경우, 상기 건조 전에 또는 건조와 동시에 경화, 예컨대 UV 경화를 수행할 수 있다.
유기 형광체를 수지와 함께 압출하여 필름화하는 경우에는 당기술분야에 알려져 있는 압출 방법을 이용할 수 있으며, 예컨대, 유기 형광체를 폴리카보네이트계(PC), 폴리(메트)아크릴계, 스티렌-아크릴로니트릴계(SAN)와 같은 수지를 함께 압출함으로써 색변환 필름을 제조할 수 있다. 예컨대, 도 8에 일 예를 도시하였다. 도 8에 따르면, 도광판의 반사판에 대항하는 면의 반대면에 전술한 실시상태들에 따른 색변환 필름이 구비된다. 도 7에는 광원과 광원을 둘러싸는 반사판을 포함하는 구성을 예시하였으나, 이와 같은 구조에 한정되는 것은 아니며, 당기술분야에 알려져 있는 백라이트 유닛 구조에 따라 변형될 수 있다. 또한, 광원은 측쇄형 뿐만 아니라 직하형이 사용될 수도 있으며, 반사판이나 반사층은 필요에 따라 생략되거나 다른 구성으로 대체될 수도 있으며, 필요에 따라 추가의 필름, 예컨대 광확산 필름, 집광 필름, 휘도 향상 필름 등이 더 추가로 구비될 수 있다.
도 11과 같은 백라이트 유닛의 구성 중 상기 도광판의 상면 또는 하면에는 필요에 따라 산란 패턴이 구비될 수 있다. 도광판 내부로 유입된 광은 반사, 전반사, 굴절, 투과 등의 광학적 과정의 반복으로 불균일한 광분포를 가지는데, 상기 산란 패턴은 상기 불균일한 광분포를 균일한 밝기로 유도하기 위하여 이용될 수 있다.
본 출원의 또 하나의 실시상태에 따르면, 전술한 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치가 적용된다. 이 디스플레이 장치로는 전술한 백라이트 유닛을 구성요소로 포함하는 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 디스플레이 장치는 디스플레이 모듈 및 백라이트 유닛을 포함한다. 도 12에 디스플레이 장치의 구조를 예시하였다. 그러나, 이에만 한정된 것은 아니고, 디스플레이 모듈과 백라이트 유닛 사이에 필요한 경우 추가의 필름, 예컨대 광확산 필름, 집광 필름, 휘도 향상 필름 등이 더 추가로 구비될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
실시예 1
하기 구조식의 녹색 형광체 및 적색 형광체를 몰비 50:1로 용매 자일렌(Xylene)에 녹여 제1 용액을 제조하였다.
Figure PCTKR2016001089-appb-I000017
열가소성 수지(PS)를 용매 자일렌(Xylene)에 녹여 제2 용액을 제조하였다. 상기 열가소성 수지 100 중량부 대비 상기 녹색 및 적색 형광체의 함량이 0.45 중량부, TiO2 입자가 10 중량부가 되도록 상기 제1 용액과 제2 용액을 혼합하고 균질하게 혼합하였다. 이 용액을 PET 기재에 코팅한 후 건조하여 색변환 필름을 제조하였다. 제조된 색변환 필름의 발광 스펙트럼을 분광방사휘도계(TOPCON 사 SR series)로 측정하였다. 구체적으로, 제조된 색변환 필름을 LED 청색 백라이트(최대 발광 파장 450 nm)와 도광판을 포함하는 백라이트 유닛의 도광판의 일 면에 적층하고, 색변환 필름 상에 프리즘 시트와 DBEF 필름을 적층한 후 필름의 휘도 스펙트럼을 측정하였으며, 그 결과를 도 3에 나타내었다. 도 3에 따르면, 제조한 색변환 필름의 녹색 발광은 최대 발광 파장이 540nm 반치폭 36nm이며, 적색 발광은 최대 발광 파장 615nm, 반치폭 53nm로 sRGB 면적비 기준으로 140%로 높은 색재현율을 구현할 수 있었다.
실시예 2
하기 구조식의 녹색 형광체 및 적색 형광체를 몰비 30:1로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 진행하였다. 제조된 색변환 필름의 발광 스펙트럼을 측정하여, 그 결과를 도 4에 나타내었다. 도 4에 따르면, 제조한 색변환 필름의 녹색 발광은 최대 발광 파장이 530nm, 반치폭 33nm이며, 적색 발광은 최대 발광 파장 615nm, 반치폭 48nm로 sRGB 면적비 기준으로 138%로 높은 색재현율을 구현할 수 있었다.
Figure PCTKR2016001089-appb-I000018
실시예 3
적색 형광체로 Toray사의 TRR170을 사용하고 몰비 22:1로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 진행하였다. 제조된 색변환 필름의 발광 스펙트럼을 측정하여, 그 결과를 도 5에 나타내었다. 도 5에 따르면, 제조한 색변환 필름의 녹색 발광은 최대 발광 파장이 540nm, 반치폭 33nm이며, 적색 발광은 최대 발광 파장 635nm, 반치폭 51nm로 sRGB 면적비 기준으로 151%로 높은 색재현율을 구현할 수 있었다.
실시예 4
적색 형광체로 Toray사의 TRR170을 사용하고 몰비 9:1로 한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 진행하였다. 제조된 색변환 필름의 발광 스펙트럼을 측정하여, 그 결과를 도 6에 나타내었다. 도 6에 따르면, 제조한 색변환 필름의 녹색 발광은 최대 발광 파장이 530nm, 반치폭 29nm이며, 적색 발광은 최대 발광 파장 637nm, 반치폭 50nm로 sRGB 면적비 기준으로 158%로 높은 색재현율을 구현할 수 있었다.
비교예 1
녹색 형광체와 적색 형광체의 몰비를 60:1로 한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 진행하였다. 제조된 색변환 필름의 발광 스펙트럼을 측정하여, 그 결과를 도 7에 나타내었다.
비교예 2
녹색 형광체와 적색 형광체의 몰비를 2.5:1로 한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 진행하였다. 제조된 색변환 필름의 발광 스펙트럼을 측정하여, 그 결과를 도 8에 나타내었다.
비교예 3
녹색 형광체를 포함하는 필름과 적색 형광체를 포함하는 필름을 별도로 제조하여 적층한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 진행하였다. 비교예 3에서는 실시예 3과 동일한 몰수를 사용하여 녹색 형광체 필름과 적색 형광체 필름을 별도로 제작하였다. 제조된 색변환 필름의 발광 스펙트럼을 측정하여, 그 결과를 도 9에 나타내었다.
비교예 4
아크릴계 UV 수지에 유기 형광체 대신 녹색 무기 형광체(MW540) 40 중량부 및 적색 무기 형광체(RE660ZMD) 25 중량부 첨가하여 코팅액을 제조하고 균질하게 혼합하였다. 이 용액을 PET 기재에 코팅한 후 UV 경화하여 색변환 필름을 제조하였다. 제조된 색변환 필름의 발광 스펙트럼을 측정하여, 그 결과를 도 10에 나타내었다. 도 10에 따르면, 제조한 색변환 필름의 녹색 발광은 최대 발광 파장이 540nm, 반치폭 53nm이며, 적색 발광은 최대 발광 파장 648nm, 반치폭 102nm이었다.
하기 표 1은 실시예 및 비교예의 색좌표, 색재현율 및 휘도를 나타낸 것이다.
Wx/Wy 휘도(nit) 색재현율(%)
sRGB 기준 면적비
실시예 1 0.30/0.31 307 140
실시예 2 0.29/0.33 298 138
실시예 3 0.31/0.30 262 151
실시예 4 0.29/0.29 220 158
비교예 1 0.28/0.38 357 137
비교예 2 0.32/0.14 65 176
비교예 3 0.28/0.37 347 140
비교예 4 0.28/0.33 241 135
상기 표 1에 따르면, YAG 형광체를 이용한 백색 LED(W-LED)의 색재현율이 122%인 것을 고려할 때, 상기 실시예 1 내지 4의 색재현율이 매우 높은 것을 알 수 있다. 특히, 실시예 1 내지 4의 경우 휘도가 우수하게 나타났고, 목표 색좌표(Wx 0.27-0.33, Wy 0.28-0.34) 범위 내의 색좌표를 나타내었다. 비교예 1 내지 3은 모두 목표 색좌표를 벗어났다.
비교예 3과 같이, 녹색 형광체와 적색 형광체를 각각 포함하는 필름을 제조하여 적층하는 경우, 적색 형광체의 흡수 효율이 떨어지기 때문에, 실시예 1 내지 4와 같이 녹색 형광체와 적색 형광체를 혼합하여 제조할 때보다 많은 양의 적색 형광체를 사용해야 한다. 실시예 4에 따르면, 비교예 3의 필름 적층 대비 공정이 간단하고, 적은 양의 적색 형광체를 사용하여 동등 수준의 색재현율을 구사할 수 있었다.
비교예 4와 같이 510 내지 560 nm의 범위 내의 발광피크의 반치폭이 50nm 이상, 610 내지 660nm의 범위 내의 발광피크의 반치폭이 80nm 이상인 경우 실시예 1 내지 4에 비해 색재현율이 떨어졌다.

Claims (9)

  1. 수지 매트릭스; 및 상기 수지 매트릭스 내에 분산된 유기 형광체를 포함하는 색변환 필름으로서, 상기 유기 형광체는 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때, 510~560nm 범위 내에서 최대 발광 파장을 갖는 녹색 형광체 및 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때, 600-660nm 범위 내에서 최대 발광 파장을 갖는 적색 형광체를 포함하고, 상기 녹색 형광체와 상기 적색 형광체의 몰비가 5:1 내지 50:1이며, 상기 색변환 필름은 광 조사시 510 내지 560 nm의 범위 내에 반치폭이 50 nm 이하인 발광 피크와, 600 내지 660 nm의 범위 내에 반치폭이 90 nm 이하인 발광 피크를 갖는 것인 색변환 필름.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 색변환 필름은 610 내지 650 nm의 범위 내에 반치폭이 70 nm 이하인 발광 피크를 갖는 것인 색변환 필름.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 450nm 파장을 포함하는 광은 450nm 파장의 발광 피크를 갖는 광을 사용하는 것인 색변환 필름.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 450nm 파장을 포함하는 광은 최대 발광 파장이 450 nm이고, 반치폭이 40 nm 이하이며, 발광 강도 분포가 모노모달(monomodal)한 청색 광을 사용하는 것인 색변환 필름.
  5. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 녹색 형광체 및 상기 적색 형광체는 단일층 내에 포함되어 있는 것인 색변환 필름.
  6. 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때, 510~560nm 범위 내에서 최대 발광 파장을 갖는 녹색 형광체 및 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때, 600-660nm 범위 내에서 최대 발광 파장을 갖는 적색 형광체가 용해된 수지 용액을 기재 상에 코팅하는 단계; 및 상기 기재 상에 코팅된 수지 용액을 건조하는 단계를 포함하는 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항 에 따른 색변환 필름의 제조방법.
  7. 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때, 510~560nm 범위 내에서 최대 발광 파장을 갖는 형광체 및 450nm 파장을 포함하는 광을 조사하였을 때, 600-660nm 범위 내에서 최대 발광 파장을 갖는 형광체를 수지와 함께 압출하는 단계를 포함하는 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항 에 따른 색변환 필름의 제조방법
  8. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 따른 색변환 필름을 포함하는 백라이트 유닛.
  9. 청구항 8에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180208780A1 (en) * 2017-01-26 2018-07-26 Dongwoo Fine-Chem Co., Ltd. Sensitive luminescent composition

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105867025B (zh) * 2016-06-01 2019-02-01 武汉华星光电技术有限公司 背光模组
KR101898433B1 (ko) * 2017-02-07 2018-09-14 도레이첨단소재 주식회사 파장 변환 필름
KR102343843B1 (ko) * 2017-03-31 2021-12-24 도레이첨단소재 주식회사 고색재현 복합필름 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
KR101986005B1 (ko) * 2017-04-26 2019-06-04 도레이첨단소재 주식회사 색변환 시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
KR102135433B1 (ko) * 2017-04-28 2020-07-17 주식회사 엘지화학 녹색 마이크로 발광소자용 형광체 조성물, 이를 이용한 색변환 필름 및 녹색 마이크로 발광소자
KR102464914B1 (ko) * 2017-11-22 2022-11-09 동우 화인켐 주식회사 광변환 수지 조성물 및 이를 포함하는 광변환 적층기재, 이를 이용한 화상표시장치
JP2020507921A (ja) * 2017-11-28 2020-03-12 エルジー・ケム・リミテッド 色変換フィルムを含む照明モジュール
KR102150150B1 (ko) * 2017-11-28 2020-08-31 주식회사 엘지화학 색변환 필름, 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR102164759B1 (ko) * 2018-01-23 2020-10-13 주식회사 엘지화학 색변환 필름, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
KR102216397B1 (ko) * 2018-01-23 2021-02-16 주식회사 엘지화학 색변환 필름, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치
EP3810720B1 (en) 2018-06-22 2022-08-10 Basf Se Extruded pet films with photostable dyes for color conversion
JP7325885B2 (ja) 2018-06-22 2023-08-15 ベーアーエスエフ・エスエー ディスプレイ及び照明用途用の緑色発光体としての光安定性シアノ置換ホウ素－ジピロメテン染料
CN110993668B (zh) 2019-12-10 2022-04-05 Tcl华星光电技术有限公司 白光oled显示装置及其制作方法
KR20230148508A (ko) * 2022-04-18 2023-10-25 롯데케미칼 주식회사 색변환 시트 및 이를 포함하는 라이팅 소자

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000230172A (ja) 1998-12-09 2000-08-22 Sharp Corp 蛍光部材及びそれを用いた発光素子
TW565604B (en) 2001-04-25 2003-12-11 Toray Industries Pyrromethene metal complex, material of luminescent element using it and luminescent element
JP2008116849A (ja) * 2006-11-07 2008-05-22 Sony Corp 表示装置
JP5272343B2 (ja) * 2007-07-17 2013-08-28 三菱化学株式会社 新規希土類錯体、希土類錯体蛍光体並びに該蛍光体を用いた蛍光体含有組成物、積層体、色変換フィルム、発光装置、照明装置及び画像表示装置
JP5508795B2 (ja) 2009-09-18 2014-06-04 株式会社Ａｄｅｋａ ペンダント型高分子化合物、ペンダント型高分子化合物を用いた色変換膜、および多色発光有機ｅｌデバイス
JP2011241160A (ja) * 2010-05-17 2011-12-01 Yamamoto Chem Inc 色変換材料、該材料を含む組成物、該組成物を使用した色変換光学部品および該色変換光学部品を使用した発光素子
BR112013028026A2 (pt) * 2011-05-10 2017-01-10 Basf Se conversor de cor, uso do mesmo, dispositivo de iluminação, e célula solar de conversão de fluorescência
ES2671232T3 (es) * 2011-06-10 2018-06-05 Basf Se Nuevo dispositivo de iluminación que comprende un convertidor de color
JP2013098458A (ja) * 2011-11-04 2013-05-20 Mitsubishi Chemicals Corp 半導体発光装置及びこれを用いた照明器具
KR101546937B1 (ko) 2012-04-04 2015-08-25 삼성전자 주식회사 백라이트 유닛용 필름 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 디스플레이 장치
KR102058578B1 (ko) 2012-07-25 2019-12-23 삼성전자주식회사 양자점을 포함하는 컴포넌트의 제조 방법, 방법, 및 생성물
CN105838353B (zh) * 2015-01-31 2021-03-26 Lg化学株式会社 色彩转换膜、以及包括其的背光单元和显示设备

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180208780A1 (en) * 2017-01-26 2018-07-26 Dongwoo Fine-Chem Co., Ltd. Sensitive luminescent composition

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