(57)【要約】【課題】高い演色指数(ＣＲＩ)を有する高品質の光を提供することができる光学フィルム及びこれを含んだ発光素子と光学フィルムの製造方法を提供する。【解決手段】実施例は、光透過率と耐熱性を有する材質を含むベースフィルム；前記ベースフィルム上に形成され、蛍光体を含むマトリックス層；前記マトリックス層上に配置され、接着性を有する材質を含む保護層；保護層を含む光学フィルム及びこれを製造する方法を提供する。【選択図】図１
2011084067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過率と耐熱性を有する材質を含むベースフィルム；
前記ベースフィルム上に形成され、蛍光体を含むマトリックス層；
前記マトリックス層上に配置され、接着性を有する材質を含む保護層を含む保護層；
前記保護層を含む光学フィルム。
【請求項２】
前記マトリックス層は、シリコン樹脂(Silicone Resin)を含むことを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項３】
前記マトリックス層の厚さは、２０μｍないし５００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項４】
前記マトリックス層には光を拡散させる拡散剤、気泡をとり除く消泡剤、前記蛍光体を前記マトリックス層内に均一に分散させる添加剤及び前記マトリックス層を硬化させる硬化剤のうちで少なくとも一つが含まれたことを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項５】
前記蛍光体は、ケイ酸(Silicate)系列、スルフィド(Sulfide)系列、ＹＡＧ系列及びＴＡＧ系列のうちで少なくともいずれか一つの蛍光体を含むことを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項６】
前記保護層は、樹脂材質及びシリコン材質のうちで少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項７】
前記保護層は、光透過率が８０％以上であり、接着力を有するシリコン樹脂を含むことを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項８】
前記蛍光体は黄色、赤色、緑色及び青色蛍光体のうちで少なくともいずれか一つを含む光学フィルム。
【請求項９】
前記マトリックス層が１００重量部であるとする時、前記マトリックス層内には前記赤色蛍光体１ないし６０重量部及び前記緑色蛍光体１ないし６０重量部が含まれたことを特徴とする請求項８に記載の光学フィルム。
【請求項１０】
前記マトリックス層が１００重量部であるとする時、前記マトリックス層内には前記赤色蛍光体１ないし６０重量部、前記緑色蛍光体１ないし６０重量部及び前記黄色蛍光体１ないし６０重量部が含まれたことを特徴とする請求項８に記載の光学フィルム。
【請求項１１】
前記保護層は、光透過率が９０％以上であり粘性が約２０００ｃｐ乃至１０００ｃｐであることを特徴とする請求項１に記載の粘着層である光学フィルム。
【請求項１２】
ベースフィルムを準備する段階；
前記ベースフィルム上にマトリックス層を形成する段階；
前記マトリックス層上に保護層を形成する段階を含む光学フィルム製造方法。
【請求項１３】
前記マトリックス層は、シリコン樹脂及び蛍光体を混合して撹拌して、液状のマトリックス樹脂物を形成して、前記液状のマトリックス樹脂物を前記ベースフィルム上に塗布した後硬化させることで形成することを特徴とする請求項１２に記載の光学フィルム製造方法。
【請求項１４】
前記光学フィルムを製造する方法は、
前記保護層上に前記保護フィルムを形成し、
前記マトリックス層上に半硬化状態の保護層を塗布する段階；
前記半硬化状態の保護層上に前記保護フィルムを付着する段階；及び
前記保護層を硬化する段階を含むことを特徴とする請求項１２に記載の光学フィルム製造方法。
【請求項１５】
前記保護フィルム上に接着部材を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の光学フィルム製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施例は、光学フィルム及びこれを含んだ発光素子と光学フィルムの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード(ＬＥＤ)は、電気エネルギーを光に変換する半導体素子の一種である。発光ダイオードは、蛍光灯、白熱灯など既存の光源に比べて低消費電力、半永久的な寿命、早い応答速度、安全性、環境親和性の長所を有する。これに既存の光源を発光ダイオードに取り替えるための多い研究が進行されているし、発光ダイオードは室内外で使用される各種ランプ、ディスプレイ装置、電光板、街灯などのライトユニットの光源として使用が増加されている状況である。
【０００３】
一方、発光ダイオードから放出される光の波長を変化させて願う波長の光を放出させるための多くの研究が進められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施例は、新しい構造を有する 光学フィルムを提供することに目的がある。
【０００５】
実施例は、ベースフィルムを準備する段階；前記ベースフィルム上にマトリックス層を形成する段階；前記マトリックス層上に保護層を形成する段階；及び前記保護層上に保護フィルムを形成する段階を含む光学フィルム製造方法を提供することに目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施例による光学フィルムは、光透過率と耐熱性を有する材質を含むベースフィルム；前記ベースフィルム上に形成され、蛍光体を含むマトリックス層；前記マトリックス層上に配置され、接着性を有する材質を含む保護層を含む。
【０００７】
一実施例による他の光学フィルムの製造方法は、ベースフィルムを準備する段階；前記ベースフィルム上にマトリックス層を形成する段階；前記マトリックス層上に保護層を形成する段階と、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
一実施例によるライトユニットは、発光チップ１００及び光学フィルム１、２、３を含むことで、高い演色指数(ＣＲＩ)を有する高品質の光を提供することができる。また、前記光学フィルム１、２、３を利用することで、高い演色指数(ＣＲＩ)を具現することにおいて、必要な前記発光チップ１００の数量を最小化することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態による光学フィルムの断面図である。
【図２】第１の実施形態による光学フィルムの製造方法を説明する図面である。
【図３】第１の実施形態による光学フィルムの製造方法を説明する図面である。
【図４】第１の実施形態による光学フィルムの製造方法を説明する図面である。
【図５】第１の実施形態による光学フィルムの製造方法を説明する図面である。
【図６】第２の実施形態による光学フィルムの断面図である。
【図７】第１の実施形態による光学フィルムの製造方法を示す流れ図である。
【図８】第３の実施形態による光学フィルムの断面図である。
【図９】第３の実施形態による光学フィルムの製造方法を説明する図面である。
【図１０】第３の実施形態による光学フィルムの製造方法を説明する図面である。
【図１１】第３の実施形態による光学フィルムの製造方法を説明する図面である。
【図１２】第３の実施形態による光学フィルムの製造方法を示す流れ図である。
【図１３】実施例による発光素子を示す図面である。
【図１４】発光素子の色温度による蛍光体の種類及び量を示す表である。
【図１５】発光素子の演色指数(ＣＲＩ)変化を示したグラフである。
【図１６】発光素子の演色指数(ＣＲＩ)変化を示したグラフである。
【図１７】発光素子の演色指数(ＣＲＩ)変化を示したグラフである。
【図１８】発光素子の演色指数(ＣＲＩ)変化を示したグラフである。
【図１９】発光素子の演色指数(ＣＲＩ)変化を示したグラフである。
【図２０】発光素子の演色指数(ＣＲＩ)変化を示したグラフである。
【図２１】発光素子を含むライトユニットを示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付された図面を参照して実施例を詳しく説明するようにする。
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態による光学フィルム１の断面図である。
【００１１】
図１を参照すれば、前記光学フィルム１はベースフィルム１０、該ベースフィルム１０上にマトリックス層２０、該マトリックス層２０上に保護層３０、該保護層３０上に保護フィルム４０、該保護フィルム４０上に接着部材５０及び前記接着部材５０上に離型フィルム６０を含むことができる。
【００１２】
前記マトリックス層２０には蛍光体が含まれ、前記蛍光体は光源によって放出される第１光によって励起され、第２光を放出するようになる。
【００１３】
すなわち、前記光学フィルム１は光源から放出される光の波長を変化させて外部に放出することができる効果を有する。
【００１４】
したがって、前記光学フィルム１は、各種照明装置、バックライトユニット、発光素子、表示装置などの光源に適用され、多様な波長を有する光を生成するのに使用されるか、または前記光源の演色指数(ＣＲＩ)を向上させるなどの用途で使用されることができる。
【００１５】
以下、前記光学フィルム１の構成要素に対して詳しく説明する。
【００１６】
前記ベースフィルム１０は良好な光透過性及び耐熱性を有する樹脂材質で形成されることが望ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート(Polyethylene terephthalate:ＰＥＴ)、ポリエチレンナフタレート(Polyethylene naphthalate:ＰＥＮ)、アクリル樹脂、ポリカーボネート(Polycarbonate:ＰＣ)、ポリスチレン(Polystyrene:ＰＳ)、ポリメチルメタクリレート(Polymethyl methacrylate:ＰＭＭＡ)などでなされた群から選択的に形成されることができる。
【００１７】
具体的には、前記ベースフィルム１０の材質は前記光学フィルム１の用途によって選択されることができるが、例えば、高い光透過性が要求される場合には９０％以上の光透過率を有するポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)を使用することができる。また耐熱性、耐化学性が要求される場合には、前記ベースフィルム１０はポリカーボネート(Polycarbonate)で形成されることができる。但し、前記ベースフィルム１０の材質に対しては限定しない。
【００１８】
前記ベースフィルム１０の厚さは、例えば、１０μｍないし５００μｍであることがあって、望ましくは、２０μｍないし３０μｍである。１０μｍないし５００μｍでは取り扱い性や光透過率が良いが、２０μｍないし３０μｍでは取り扱い性及び光透過率特性がさらに良い。但し、これに対しては限定しない。
【００１９】
前記ベースフィルム１０上には前記マトリックス層２０が形成されることができる。
【００２０】
前記マトリックス層２０は、良好な光透過率、粘度、硬化温度などを有する材質で形成されることが望ましい。前記光学フィルム１は高温で光を放出する光源に適用されることができるので、高温でも良好な光透過率と粘度及び硬度を維持しなければならないからである。
【００２１】
具体的には、前記マトリックス層２０は、８０％以上の光透過率を有して、１２０℃以下で硬化され、３０００ｃｐ以上の粘度を有して、前記ベースフィルム１０との接着性が良好な材質で形成されることができる。例えば、前記マトリックス層２０は樹脂材質及びシリコン材質のうちで少なくとも一つで形成されることができるし、望ましくは、シリコン樹脂(Silicone Resin)で形成されることができる。
【００２２】
前記マトリックス層２０の厚さは、２０μｍないし５００μｍであることがあって、望ましくは、３０μｍないし５０μｍである。このような厚さ範囲の前記マトリックス層２０は、後述する蛍光体、拡散剤、消泡剤などが容易に混合されることができるし、光が安定的に透過されることができるし、前記ベースフィルム１０上に容易に塗布されることができる。
【００２３】
前記マトリックス層２０は、蛍光体を含むことができる。前記蛍光体は、例えば、液状のマトリックス層２０に混合して撹拌機を利用して撹拌することで前記マトリックス層２０内に含まれることができる。
【００２４】
前記蛍光体は、光源によって放出される第１光によって励起され、第２光を放出して、例えば、ケイ酸(Silicate)系列、スルフィド(Sulfide；硫化物)系列、ＹＡＧ系列及びＴＡＧ系列のうちで少なくともいずれか一つを使用することができる。
【００２５】
前記蛍光体は光源から放出される前記第１光によって励起されて黄色、赤色、緑色及び青色の光を放出する黄色、赤色、緑色及び青色蛍光体のうちで少なくともいずれか一つを含むことができるが、前記蛍光体の種類に対しては限定しない。
【００２６】
一方、深紅色を発光させるための代表的なスルフィド系列の無機蛍光体としてＣａＳ:Ｅｕが使用されることができる。オレンジ色蛍光体としてスルフィド系列のＳｒＳ:Ｅｕ及びＭｇＳ:Ｅｕのうちで少なくともいずれか一つが使用されることができる。緑色蛍光体としては、スルフィド系列のＳｒＧａ２Ｓ４:Ｅｕ２+を使用することができる。
【００２７】
前記蛍光体は、前記光学フィルム１が適用される光源によって相異な種類及び量が前記マトリックス層２０に含まれることができる。
【００２８】
例えば、前記光学フィルム１が白色光源に適用される場合、前記マトリックス層２０には緑色及び赤色蛍光体が含まれることができるし、前記マトリックス層２０の１００重量部(ｗｔ％)に対して前記緑色蛍光体１ないし６０重量部及び前記赤色蛍光体１ないし６０重量部が含まれることができる。
【００２９】
また、前記光学フィルム１が青色光源に適用される場合、前記マトリックス層２０には緑色、黄色及び赤色蛍光体が含まれることができるし、前記マトリックス層２０の１００重量部に対して前記緑色蛍光体１ないし６０重量部、前記黄色蛍光体１ないし６０重量部及び前記赤色蛍光体１ないし６０重量部が含まれることができる。
【００３０】
このように、前記マトリックス層２０内に含まれる前記蛍光体の種類及び量は光源の種類によって変化されることができるし、これに対しては限定しない。
【００３１】
一方、前記マトリックス層２０には拡散剤、消泡剤、添加剤、硬化剤のうちで少なくとも一つがさらに含まれることもできる。
【００３２】
前記拡散剤は、前記マトリックス層２０に入射される光を散乱させることで拡散させることができる。前記拡散剤は、例えば、酸化シリコン(ＳｉＯ２)、酸化チタン(ＴｉＯ２)、酸化亜鉛(ＺｎＯ)、硫酸バリウム(ＢａＳＯ４)、炭酸カルシウム(ＣａＳＯ４)、炭酸マグネシウム(ＭｇＣＯ３)、水酸化アルミニウム(Ａｌ(ＯＨ)３)、合成シリカ、ガラスビーズ、ダイヤモンドのうちで少なくとも一つを含むことができるが、これに限定しない。
【００３３】
前記拡散剤の粒子大きさは、光の拡散に好適な大きさに選択されることができるし、例えば、５〜７μｍの直径を有するように形成されることができる。
【００３４】
前記消泡剤(antifoaming agent)は、前記マトリックス層２０内の気泡をとり除くことで、前記光学フィルム１の信頼性を向上させることができる。特に、前記マトリックス層２０を前記ベースフィルム１０上にスクリーン印刷方式によって塗布する時に問題になる気泡問題を解決することができる。
【００３５】
前記消泡剤はオクタノール、シクロヘキサノール、エチレングリコールまたは各種界面活性剤のうちで少なくとも一つを含むことができるが、これに対しては限定しない。
【００３６】
前記硬化剤は前記マトリックス層２０を硬化させることができるし、前記添加剤は前記蛍光体を前記マトリックス層２０内に均一に分散するために使用されることができる。
【００３７】
前記マトリックス層２０上には前記保護層３０が形成されることができる。
【００３８】
前記保護層３０は良好な光透過率、耐熱性及び接着性を有する樹脂材質または/及びシリコン材質で形成されることができる。
【００３９】
特に、前記保護層３０上に形成される前記保護フィルム４０との接着性が良好な材質で形成されることが望ましいが、例えば、前記保護層３０は光透過率が８０％以上であり、耐熱性及び接着性が優れたシリコン樹脂で形成されることができる。
【００４０】
前記保護層３０の厚さは、例えば２０μｍないし５０μｍであることがあって、これに対しては限定しない。
【００４１】
前記マトリックス層２０上にすぐに前記保護フィルム４０を形成する場合、前記マトリックス層２０と前記保護フィルム４０との間の接着力が不足で、二つの層の間が離れ、二つの層の間に水分が浸透するなどの現象が発生して、光学フィルムの信頼性を阻害する要因になることがある。
【００４２】
したがって、実施例では前記マトリックス層２０及び前記保護フィルム４０の間に前記保護層３０を形成することで、前記保護フィルム４０との接着を堅くして、前記光学フィルム１の信頼性を向上させることができる。
【００４３】
具体的には、先ず、前記マトリックス層２０上に半硬化(B-stage)状態の前記保護層３０を塗布して、半硬化状態の前記保護層３０上に前記保護フィルム４０を付着した後に前記保護層３０を硬化させることで、前記保護フィルム４０を前記保護層３０上に堅く接着して、前記光学フィルム１の信頼性を向上させることができる。
【００４４】
また、実施例のように前記保護層３０を形成する場合、前記マトリックス層２０に含まれる蛍光体を保護する効果がある。すなわち、前記保護層３０が光源から発生される熱が前記蛍光体に伝達することを緩衝する効果をして、前記蛍光体が熱によって劣化される現象を減少させることができる。特に、一般に赤色蛍光体の場合熱に脆弱な特性を有するので、前記保護層３０による蛍光体保護効果がさらに確実に現われることができる。
【００４５】
前記保護層３０上には前記保護フィルム４０が形成されることができる。前記保護フィルム４０は前記マトリックス層２０を保護して、前記光学フィルム１の信頼性を向上させることができる。
【００４６】
前記保護フィルム４０は、前記ベースフィルム１０と同一な材質で形成されることができるし、例えば、ポリエチレンテレフタレート(Polyethylene terephthalate:ＰＥＴ)、ポリエチレンナフタレート(Polyethylene naphthalate:ＰＥＮ)、アクリル樹脂、ポリカーボネート(Polycarbonate:ＰＣ)、ポリスチレン(Polystyrene:ＰＳ)、ポリメチルメタクリレート(Polymethyl methacrylate:ＰＭＭＡ)などでなされた群から選択的に形成されることができる。
【００４７】
また、前記保護フィルム４０の厚さは、例えば、１０μｍないし５００μｍであることがあって、望ましくは２５μｍである。
【００４８】
前記保護フィルム４０上には前記接着部材５０が形成されることができる。
【００４９】
前記接着部材５０は胴体層５１と、該胴体層５１の両面に第１接着層５２a及び第２接着層５２ｂを含むことができる。
【００５０】
前記第２接着層５２ｂは前記胴体層５１及び前記保護フィルム４０の間に形成されて二つの層をお互いに接着させる。
【００５１】
また、前記第１接着層５２aは前記胴体層５１上に形成され、外部の光源に前記光学フィルム１を付着させることができる。
【００５２】
前記接着部材５０は別に用意して、前記保護フィルム４０上に付着するか、または前記保護フィルム４０上に順次に積層されることで形成されることができるし、これに対しては限定しない。また、前記接着部材５０は必要ではない場合には、形成されないこともあって、これに対しては限定しない。
【００５３】
前記接着部材５０上には前記離型フィルム６０が形成されることができる。前記離型フィルム６０は前記第１接着層５２aが空気などによって乾燥されて接着力を喪失することを防止することができる。前記光学フィルム１は前記離型フィルム６０をとり除いた後、光源などに付着することができる。
【００５４】
以下、実施例による光学フィルム１の製造方法に対して詳しく説明する。但し、前に説明した内容と重複される内容に対しては手短に説明するか略する。
【００５５】
図２ないし図５は、前記光学フィルム１の製造方法を説明する図面であり、図７は前記光学フィルム１の製造方法を示す流れ図である。
【００５６】
図２を参照すれば、前記ベースフィルム１０を準備して(図７のＳ１０１)、用意した前記ベースフィルム１０上に前記マトリックス層２０を形成する(図７のＳ１０２)。
【００５７】
前記ベースフィルム１０は、前記光学フィルム１が適用される光源の種類によって、その材質及びサイズが選択されて用意することができる。
【００５８】
前記ベースフィルム１０上には前記マトリックス層２０が形成されることができる。
【００５９】
前記マトリックス層２０は、例えば、シリコン樹脂及び蛍光体などを混合して撹拌して液状のマトリックス樹脂物を形成した後、前記液状のマトリックス樹脂物を前記ベースフィルム１０上に塗布することで形成することができる。
【００６０】
前記マトリックス層２０は、例えば、スクリーンプリンティング方式、スリットコーティング方式、ロールコーティング方式などで前記ベースフィルム１０上に塗布した後硬化されることで形成されることができる。前記マトリックス層２０は電気オーブン、赤外線乾燥器などによっておおよそ１００℃の温度で乾燥して硬化されるか、または硬化剤が添加されることで硬化されることができる。
【００６１】
図３及び図４を参照すれば、前記マトリックス層２０上に前記保護層３０を形成して(図７のＳ１０３)、前記保護層３０上に前記保護フィルム４０を形成することができる(図７のＳ１０４)。
【００６２】
前記保護層３０は半硬化(B-stage)状態で前記マトリックス層２０上に塗布され、半硬化状態の前記保護層３０上に前記保護フィルム４０を付着した後に前記保護層３０を硬化させることで、前記保護フィルム４０を前記保護層３０上に堅く接着して、前記光学フィルム１の信頼性を向上させることができる。
【００６３】
前記保護層３０は硬化剤を添加して硬化されるか、または電気オーブン、赤外線乾燥器などによっておおよそ１００℃の温度で乾燥することができる。
【００６４】
前記保護層３０は良好な光透過率、耐熱性及び接着性を有する樹脂材質または/及びシリコン材質で形成されることができるし、その厚さは２０μｍないし５０μｍであることができる。
【００６５】
前記保護フィルム４０は、前記ベースフィルム１０と同一な材質で形成されることができるし、その厚さは、例えば、１０μｍないし５００μｍであることができる。
【００６６】
図５を参照すれば、前記保護フィルム４０上に前記接着部材５０及び前記離型フィルム６０を形成することで(図７のＳ１０５)、実施例による光学フィルム１が提供される。
【００６７】
前記接着部材５０は別に用意して、前記保護フィルム４０上に付着するか、または前記保護フィルム４０上に順次に積層されることで形成されることができるし、これに対しては限定しない。また、前記接着部材５０は必要ではない場合には、形成されないこともあって、これに対しては限定しない。
【００６８】
前記離型フィルム６０は、前記第１接着層５２aが空気などによって乾燥して接着力を喪失することを防止することができる。前記光学フィルム１は前記離型フィルム６０をとり除いた後光源などに付着することができる。
【００６９】
一方、前記光学フィルム１の信頼性を向上させるために、１時間ないし２４時間の間に前記光学フィルム１を５０℃ないし１００℃の温度で加熱する後処理工程が実施されることができる。
［第２の実施形態］
以下、第２の実施形態による光学フィルム２及びその製造方法に対して詳しく説明する。第２の実施形態に対する説明において、第１の実施形態と重複される内容は略する。
【００７０】
図６は、第２の実施形態による光学フィルム２の断面図である。第２の実施形態による光学フィルム２は第１の実施形態による光学フィルム１に比べて保護フィルムの存否を除き同一である。
【００７１】
図６を参照すれば、前記光学フィルム２はベースフィルム１０、該ベースフィルム１０上にマトリックス層２０、該マトリックス層２０上に保護層３０、該保護層３０上に接着部材５０及び前記接着部材５０上に離型フィルム６０を含むことができる。
【００７２】
前記保護層３０上には前記接着部材５０がすぐ形成されることができる。すなわち、第１の実施形態の保護フィルムが形成されないこともある。
【００７３】
別途の保護フィルムが形成されないので、前記保護層３０は第１の実施形態に比べて厚く形成されて前記光学フィルム１の信頼性を確保することができる。例えば、前記保護層３０の厚さは２０μｍないし１００μｍであることがあって、これに対しては限定しない。
［第３の実施形態］
図８は、第３の実施形態による光学フィルム３の断面図である。
【００７４】
図８を参照すれば、前記光学フィルム３はベースフィルム１０、該ベースフィルム１０上にマトリックス層２０、前記マトリックス層２０上に粘着性樹脂層３０ａ及び前記粘着性樹脂層３０上に離型フィルム６０を含むことができる。
【００７５】
第３の実施形態のベースフィルム、マトリックス層及び離型フィルムは第１の実施形態の光学フィルムで既に説明したので、これに対する説明は略することにする。
【００７６】
マトリックス層２０上には前記粘着性樹脂層３０ａが形成されることができる。前記粘着性樹脂層３０ａは良好な光透過率、耐熱性を有して、特に優れた粘着性を有する樹脂材質または/及びシリコン材質で形成されることができる。
【００７７】
例えば、前記粘着性樹脂層３０ａは、シリコン樹脂、望ましくは、トルエン(Toluene)を含む溶剤タイプのシリコン樹脂で形成されることができる。前記トルエンを含むシリコン樹脂は優れた粘着性を有すると共に高い光透過率を有するので、前記光学フィルム２を光源などに付着するための別途の接着部材を形成する必要がない。
【００７８】
すなわち、前記粘着性樹脂層３０ａを形成することで、前記光学フィルム１の製造工程が簡素化されるだけでなく、前記光学フィルム２の厚さが薄くなって、これによって前記光学フィルム２を透過する光の光損失量も減ることがある。
【００７９】
前記トルエンを含むシリコン樹脂の光透過率は、少なくとも９０％以上であることがあって、粘性は２０００ないし１００００ｃｐ(centipoise)であることができる。
【００８０】
一方、前記粘着性樹脂層３０ａの厚さは、例えば２０μｍないし１００μｍで形成されることが望ましい。
【００８１】
このような厚さの前記粘着性樹脂層３０ａは、光源から発生される熱が前記マトリックス層２０内に含まれた蛍光体に伝達することを緩衝する効果を有し、前記蛍光体が熱によって劣化される現象を減少させることができる。特に、赤色蛍光体の場合熱に脆弱な特性を有するので、前記粘着性樹脂層３０ａによる蛍光体保護効果がさらに確実に現われることができる。
【００８２】
前記粘着性樹脂層３０ａが揮発性を有するトルエンを含む場合、前記マトリックス層２０上に半硬化(B-stage)状態で形成した後、別途の硬化剤を使わないで電気オーブン、赤外線乾燥器などによって熱を加えて乾燥することで硬化させることができる。但し、前記粘着性樹脂層３０ａは硬化剤を添加して硬化させることもでき、これに対しては限定しない。
【００８３】
前記粘着性樹脂層３０ａ上には前記離型フィルム６０が形成されることができる。前記離型フィルム６０は前記粘着性樹脂層３０ａが空気などに露出して接着力を喪失することを防止することができる。前記光学フィルム２は前記離型フィルム６０をとり除いた後光源などに付着することができる。
【００８４】
以下、実施例による光学フィルム３の製造方法に対して詳しく説明する。但し、前に説明した内容と重複される内容に対しては手短に説明するか、または略する。
【００８５】
図９ないし図１１は、前記光学フィルム３の製造方法を説明する図面であり、図１２は前記光学フィルム３の製造方法を示す流れ図である。
【００８６】
図９を参照すれば、前記ベースフィルム１０を準備して(図１２のＳ１０１)、用意した前記ベースフィルム１０上に前記マトリックス層２０を形成する(図１２のＳ１０２)。
【００８７】
前記ベースフィルム１０は、前記光学フィルム３が適用される光源の種類によって、その材質及びサイズが選択されて用意することができる。
【００８８】
前記ベースフィルム１０上には前記マトリックス層２０が形成されることができる。
【００８９】
前記マトリックス層２０は、例えば、シリコン樹脂及び蛍光体などを混合して撹拌して液状のマトリックス樹脂物を形成した後、前記液状のマトリックス樹脂物を前記ベースフィルム１０上に塗布することで形成することができる。
【００９０】
前記マトリックス層２０は、例えば、スクリーンプリンティング方式、スリットコーティング方式、ロールコーティング方式などで前記ベースフィルム１０上に塗布した後硬化されることで形成されることができる。前記マトリックス層２０は電気オーブン、赤外線乾燥器などによっておおよそ１００℃の温度で乾燥して硬化されるか、または硬化剤が添加されることで硬化されることができる。
【００９１】
図１０を参照すれば、前記マトリックス層２０上に前記粘着性樹脂層３０ａを形成することができる(図１２のＳ１０３)。
前記粘着性樹脂層３０ａは、良好な光透過率、耐熱性を有して、特に、優れた粘着性を有する樹脂材質または/及びシリコン材質で形成されることができる。例えば、前記粘着性樹脂層３０ａはシリコン樹脂、望ましくは、トルエン(Toluene)を含む溶剤タイプのシリコン樹脂で形成されることができる。
【００９２】
前記粘着性樹脂層３０ａの厚さは、例えば２０μｍないし１００μｍで形成されることが望ましい。このような厚さの前記粘着性樹脂層３０ａは、光源から発生される熱が前記マトリックス層２０内に含まれた蛍光体に伝達することを緩衝する効果を有し、前記蛍光体熱によって劣化される現象を減少させることができる。
【００９３】
前記粘着性樹脂層３０ａが揮発性を有するトルエンを含む場合には、前記マトリックス層２０上に半硬化(B-stage)状態で形成した後、別途の硬化剤を使わないで電気オーブン、赤外線乾燥器などによっておおよそ１００℃程度の熱を加えて乾燥することで硬化させることができる。但し、これに対しては限定しない。
【００９４】
実施例による光学フィルム３は、前記粘着性樹脂層３０ａを形成することでスリムな厚さ及び向上した光透過率を有して、その製造工程が簡素化されることができる。
【００９５】
図１１を参照すれば、前記粘着性樹脂層３０ａ上に前記離型フィルム６０を形成することで(図１２のＳ１０４)、実施例による光学フィルム３が提供されることができる。
【００９６】
前記離型フィルム６０は前記粘着性樹脂層３０ａが外部に露出して粘着性を喪失することを防止することができるし、前記光学フィルム３を光源などに付着する時には前記離型フィルム６０を除去することができる。
【００９７】
一方、前記光学フィルム３の信頼性を向上させるために、１時間ないし２４時間の間に前記光学フィルム３を５０℃ないし１００℃の温度で加熱する後処理工程が実施されることができる。
【００９８】
図１３は、実施例による発光素子を示す図面である。
【００９９】
図１３を参照すれば、前記発光素子は発光チップ１００、該発光チップ１００から出射された光によって励起される少なくとも一種類の蛍光体を含む第１ないし第３の実施形態で説明したいずれか一つの光学フィルム１、２、３を含むことができる。
【０１００】
前記発光チップ１００は、例えば、発光ダイオード(ＬＥＤ:Light Emitting Diode)を含むことができるが、これに対しては限定しない。
【０１０１】
前記発光ダイオードは、例えば、赤色、緑色、青色または白色の光を生成する赤色、緑色、青色または白色発光ダイオードであることができる。
【０１０２】
一般に、発光ダイオード(ＬＥＤ)は窒化物半導体層の間のエネルギーバンドギャップ差によって光を生成する半導体素子である。ところが、このような発光ダイオードはエネルギーバンドギャップ差による所定の波長帯の光のみを生成するので、演色指数(ＣＲＩ:Color Rendering Index)が低くて、高品質の光が要求される環境には適用されにくい問題点がある。
【０１０３】
したがって、実施例では前記発光チップ１００から出射される光が前記光学フィルム１、２、３を通過するようにすることで、８５ないし１００の高い演色指数(ＣＲＩ)を確保する。
【０１０４】
すなわち、前記光学フィルム１、２、３を通過する光は、前記光学フィルム１、２、３内に含まれた少なくとも一種類の蛍光体を励起させて、励起光が生成され、前記励起光によって前記発光チップ１００から出射された光の演色指数(ＣＲＩ)が向上することができる。
【０１０５】
一方、前記光学フィルム１、２、３内に含まれる前記蛍光体の種類及び量は前記発光チップ１００から生成される光の色温度(Color Temperature)によって選択されることができる。
【０１０６】
図１４は、前記発光チップ１００の色温度による前記光学フィルム１内に含まれる蛍光体の種類及び量を示す表であり、図１５ないし図２０は、前記光学フィルム１を適用する場合前記発光素子の演色指数(ＣＲＩ)変化を示したグラフである。
【０１０７】
図１４、図１５及び図１６を参照すれば、前記発光チップ１００の色温度が３０００Ｋである場合、前記光学フィルム１には前記マトリックス層２０の１００重量部(ｗｔ％)に対して主波長が６５０ｎｍである赤色(Ｒ)蛍光体３０ないし４０重量部及び主波長が５１５ｎｍである緑色(Ｇ)蛍光体３０ないし４０重量部が含まれることができる。
【０１０８】
前記発光チップ１００から放出される光は、図１５に示されたところのように、５１５ｎｍ近所及び６５０ｎｍ近所の光の強さが相対的に低くて、これによって低い演色指数(ＣＲＩ)を有する。よって、前記光学フィルム１内に５１５ｎｍ及び６５０ｎｍの主波長を有する前記赤色(Ｒ)及び緑色(Ｇ)蛍光体を含むことで、前記発光素子が図１６のようにおおよそ９２の演色指数(ＣＲＩ)を有するようにすることができる。
【０１０９】
図１４、図１７及び図１８を参照すれば、前記発光チップ１００の色温度が４０００Ｋである場合、前記光学フィルム１には前記マトリックス層２０の１００重量部(ｗｔ％)に対して主波長が６５０ｎｍである赤色(Ｒ)蛍光体１５ないし２５重量部及び主波長が５１５ｎｍである緑色(Ｇ)蛍光体１５ないし２５重量部が含まれることができる。
【０１１０】
前記発光チップ１００から放出される光は、図１７に示されたところのように、５１５ｎｍ近所及び６５０ｎｍ近所の光の強さが相対的に低くて、これによって低い演色指数(ＣＲＩ)を有する。よって、前記光学フィルム１内に５１５ｎｍ及び６５０ｎｍの主波長を有する前記赤色(Ｒ)及び緑色(Ｇ)蛍光体を含むことで前記発光素子が図１８のようにおおよそ９０の演色指数(ＣＲＩ)を有するようにすることができる。
【０１１１】
図１４、図１９及び図２０を参照すれば、前記発光チップ１００の色温度が５０００Ｋである場合、前記光学フィルム１には前記マトリックス層２０の１００重量部(ｗｔ％)に対して主波長が６５０nmである赤色(Ｒ)蛍光体５ないし１５重量部及び主波長が５１５nmである緑色(Ｇ)蛍光体８ないし１８重量部が含まれることができる。
【０１１２】
前記発光チップ１００から放出される光は、図１９に示されたところのように、５１５ｎｍ近所及び６５０ｎｍ近所の光の強さが相対的に低くて、これによって低い演色指数(ＣＲＩ)を有する。よって、前記光学フィルム１内に５１５ｎｍ及び６５０ｎｍの主波長を有する前記赤色(Ｒ)及び緑色(Ｇ)蛍光体を含むことで、前記発光素子が図２０のようにおおよそ９２の演色指数(ＣＲＩ)を有するようにすることができる。
【０１１３】
但し、前記発光チップ１００の種類及び色温度によって前記蛍光体の種類及び量は変わることができるし、これに対しては限定しない。
【０１１４】
図２１は、前記発光素子を含むライトユニットを示す図面である。
【０１１５】
図２１を参照すれば、前記ライトユニットは、前記発光チップ１００、前記発光チップ１００から出射された光によって励起される少なくとも一種類の蛍光体を含む光学フィルム１、２、３、前記光学フィルム１、２、３を通過した光を拡散させる光拡散部を含むことができる。
【０１１６】
この時、前記光拡散部は、前記光学フィルム１、２、３を通過した光を面光源化させる導光板２００、該導光板２００上に形成されて光を拡散させる拡散シート４００及び前記導光板２００下に設置されて前記導光板２００の出射面を向けて光を反射させる反射シート３００を含むことができる。
【０１１７】
前記光学フィルム１、２、３は、図２１に示すように、前記発光チップ１００及び前記導光板２００の間に形成されることができる。この時、前記光学フィルム１、２、３は前記発光チップ１００の出射面に付着するか、または前記導光板２００に付着することもでき、これに対しては限定しない。
【０１１８】
一方、前記ライトユニットはエッジ(Edge)方式で光が提供されることに限定されなくて、直下(Top View)方式で光が提供されることもできる。
【０１１９】
前記ライトユニットは、前記発光チップ１００及び前記光学フィルム１、２、３を含むことで、高い演色指数(ＣＲＩ)を有する高品質の光を提供することができる。また、前記光学フィルム１、２、３を利用することで、高い演色指数(ＣＲＩ)を具現することにおいて、必要な前記発光チップ１００の数量を最小化することができる効果がある。
【０１２０】
以上で実施形態に説明された特徴、構造、効果などは本発明の少なくとも一つの実施形態に含まれ、必ず一つの実施形態のみに限定されるものではない。延いては、各実施形態で例示された特徴、構造、効果などは実施形態が属する分野の通常の知識を有する者によって他の実施形態に対しても組合せまたは変形されて実施可能である。したがって、このような組合と変形に係る内容は本発明の範囲に含まれるものとして解釈されなければならないであろう。
【０１２１】
また、以上で実施形態を中心に説明したが、これは単に例示に過ぎず本発明を限定するものではなくて、本発明が属する分野の通常の知識を持った者なら本実施形態の本質的な特性を脱しない範囲で以上に例示されないさまざまの変形と応用が可能であることが分かるであろう。例えば、実施形態に具体的に現われた各構成要素は変形して実施することができるものである。そして、このような変形と応用に係る差異は添付された請求範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものとして解釈されなければならないであろう。
【符号の説明】
【０１２２】
１  光学フィルム
１０  ベースフィルム
２０  マトリックス層
３０  保護層
４０  保護フィルム
５０  接着部材
６０  離型フィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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