(57)【要約】  本発明は、有機蛍光体が樹脂マトリックス内に分散された第１波長変換層と、第１波長変換層の一面に位置した粘着層とを含み、有機蛍光体が粘着層に拡散されないように前記第１波長変換層の表面エネルギーと前記粘着層の表面エネルギーが互いに異なる色変換シートを提供すること。【選択図】図１
2021533404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機蛍光体が樹脂マトリックス内に分散された第１波長変換層と、
前記第１波長変換層の一面に位置した粘着層とを含み、
前記有機蛍光体が前記粘着層に拡散されないように前記第１波長変換層の表面エネルギーと前記粘着層の表面エネルギーとが互いに異なる、色変換シート。
【請求項２】
前記第１波長変換層または前記粘着層の少なくとも一面に基材フィルムをさらに含む、請求項１に記載の色変換シート。
【請求項３】
前記第１波長変換層の表面エネルギーと前記粘着層の表面エネルギーとの差が５ｍＮ／ｍを超過する、請求項１に記載の色変換シート。
【請求項４】
前記第１波長変換層は、樹脂マトリックス内に同一または互いに異なる二つ以上の色相の有機蛍光体が分散された、請求項１に記載の色変換シート。
【請求項５】
前記樹脂マトリックスは、エステル系、オレフィン系、アクリル系、エーテル系、ウレタン系、カーボネート系及びイミド系樹脂のうち、少なくとも何れか一つの樹脂を含む、請求項１に記載の色変換シート。
【請求項６】
前記樹脂マトリックスに含まれた樹脂は、数平均分子量（Ｍｎ）が１，０００ないし５０，０００ｇ／ｍｏｌまたは重量平均分子量（Ｍｗ）が５０，０００〜２，０００，０００ｇ／ｍｏｌである、請求項１に記載の色変換シート。
【請求項７】
前記樹脂マトリックスは、ガラス転移温度が０ないし１２０℃である、請求項１に記載の色変換シート。
【請求項８】
前記粘着層は、疏水性官能基を有する樹脂を含む、請求項１に記載の色変換シート。
【請求項９】
前記粘着層は、可視光透過率が７０％以上である熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ＵＶ硬化性樹脂などの樹脂及び疏水性添加剤を含む、請求項１に記載の色変換シート。
【請求項１０】
前記粘着層は、疏水性官能基を有する樹脂及び疏水性添加剤を含む、請求項１に記載の色変換シート。
【請求項１１】
前記疏水性官能基を有する樹脂または前記疏水性添加剤は、シリコンまたはフッ素元素を含む単分子、オリゴマー及び樹脂のうち、少なくとも何れか一つを含む、請求項１０に記載の色変換シート。
【請求項１２】
前記粘着層は、前記第１波長変換層または前記基材フィルムとの粘着力が５０ｇｆ／ｉｎｃｈ以上である、請求項２に記載の色変換シート。
【請求項１３】
前記有機蛍光体は、前記樹脂マトリックスの樹脂固形分１００重量部に対して０．０００１ないし１０重量部を含む、請求項１に記載の色変換シート。
【請求項１４】
前記粘着層の前記第１波長変換層が位置しない一面に形成された第２波長変換層をさらに含む、請求項１に記載の色変換シート。
【請求項１５】
前記第２波長変換層は、前記第１波長変換層内に含まれた有機蛍光体と同一または互いに異なる色相の有機蛍光体を含む、請求項１４に記載の色変換シート。
【請求項１６】
請求項１ないし１５のうち、何れか１項に記載の色変換シートを含む、バックライトユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機蛍光体を使用する色変換シート及びこれを含むバックライトユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の液晶表示装置（ＬＣＤ、ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）は、それ自体が発光して画像を形成できず、外部から光が入射されて画像を形成する受光型ディスプレイ装置であるから、このような液晶表示装置は、その背面に光を出射させるバックライトユニット（ＢＬＵ、ｂａｃｋｌｉｇｈｔ  ｕｎｉｔ）を必要とする。
【０００３】
最近、液晶表示装置の高画質を具現するために、量子ドット技術が多く適用されているが、このような量子ドット技術は、ナノ無機粒子の大きさ調節だけで多様な色合いを具現できるという長所を有しており、またＵＶのような光にも安定性に優れているという長所を有している。
【０００４】
しかしながら、従来のカドミウム（Ｃｄ）系ナノ無機粒子の場合、環境的に問題になるという点とナノ無機粒子が水分に脆弱性があって、バリアフィルムを共に使用しなければならないからコスト競争力が低下するという短所を有している。
【０００５】
したがって、最近になってカドミウム系ナノ無機粒子を含まなくても高い色再現率と優れた輝度特性を具現できる有機蛍光体の開発が多くなされている。しかしながら、有機蛍光体は、外部の酸素及び水分と接触時にこれらと反応して劣化が起こるに伴う光耐久性の低下問題があるから、これを解決できる技術開発が切実なのが現状である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の従来の技術の問題点を解決すべく、波長変換層に含まれた有機蛍光体が外部の酸素及び水分から遮断されるだけでなく、有機蛍光体が隣接した層へ拡散されるのを防止して、環境的に安全な有機蛍光体を適用しながらも色再現率と輝度特性に優れており、常温だけでなく高温及び高温高湿の環境でも光照射時に色変化が少なく輝度信頼性に優れた色変換シート及びこれを含むバックライトユニットを提供することである。
【０００７】
本発明の前記及び他の目的と利点は、好ましい実施例を説明した下記の説明からより明らかになるはずである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的は、有機蛍光体が樹脂マトリックス内に分散された第１波長変換層と、第１波長変換層の一面に位置した粘着層とを含み、有機蛍光体が粘着層に拡散されないように第１波長変換層の表面エネルギーと粘着層の表面エネルギーとが互いに異なる、色変換シートにより達成されることができる。
【０００９】
好ましくは、第１波長変換層または粘着層の少なくとも一面に基材フィルムをさらに含むことができる。
【００１０】
好ましくは、第１波長変換層の表面エネルギーと粘着層の表面エネルギーとの差が５ｍＮ／ｍを超過することができる。
【００１１】
好ましくは、第１波長変換層は、樹脂マトリックス内に同一または互いに異なる二つ以上の色相の有機蛍光体が分散されることができる。
【００１２】
好ましくは、樹脂マトリックスは、エステル系、オレフィン系、アクリル系、エーテル系、ウレタン系、カーボネート系及びイミド系樹脂のうち、少なくとも何れか一つの樹脂を含むことができる。
【００１３】
好ましくは、樹脂マトリックスに含まれた樹脂は、数平均分子量（Ｍｎ）が１，０００ないし５０，０００ｇ／ｍｏｌまたは重量平均分子量（Ｍｗ）が５０，０００〜２，０００，０００ｇ／ｍｏｌでありうる。
【００１４】
好ましくは、樹脂マトリックスは、ガラス転移温度が０ないし１２０℃でありうる。
【００１５】
好ましくは、粘着層は、疏水性官能基を有する樹脂を含むことができる。
【００１６】
好ましくは、粘着層は、可視光透過率が７０％以上である熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ＵＶ硬化性樹脂などの樹脂及び疏水性添加剤を含むことができる。
【００１７】
好ましくは、粘着層は、疏水性官能基を有する樹脂及び疏水性添加剤を含むことができる。
【００１８】
好ましくは、疏水性官能基を有する樹脂または前記疏水性添加剤は、シリコンまたはフッ素元素を含む単分子、オリゴマー及び樹脂のうち、少なくとも何れか一つを含むことができる。
【００１９】
好ましくは、粘着層は、第１波長変換層または基材フィルムとの粘着力が５０ｇｆ／ｉｎｃｈ以上でありうる。
【００２０】
好ましくは、有機蛍光体は、樹脂マトリックスの樹脂固形分１００重量部に対して０．０００１ないし１０重量部を含むことができる。
【００２１】
好ましくは、粘着層の前記第１波長変換層が位置しない一面に形成された第２波長変換層をさらに含むことができる。
【００２２】
好ましくは、第２波長変換層は、前記第１波長変換層内に含まれた有機蛍光体と同一または互いに異なる色相の有機蛍光体を含むことができる。
【００２３】
また、前期目的は、上述の色変換シートを含むバックライトユニットにより達成されることができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明の一様相による色変換シート及びこれを含むバックライトユニットによれば、色変換シートは、有機蛍光体が分散された波長変換層の一面に有機蛍光体の拡散を防ぐ粘着層をさらに形成することによって、波長変換層が外部に露出して波長変換層内の有機蛍光体が空気中の水分及び酸素のような不必要な要素により劣化して色座標変化または信頼度の低下問題を解決できる。
【００２５】
また、本発明の実施例によれば、高温及び高温高湿条件での波長変換層の有機蛍光体が粘着層に拡散されるのを防止して、輝度特性変化及び色変化問題を解決できる。
【００２６】
また、本発明の実施例によれば、導光板、プリズムシート、輝度向上フィルム（ＤＢＥＦ）のような光学機材との複合化が可能なだけでなく、多様な有機蛍光体及び多様な樹脂マトリックスの適用が可能で、バリアフィルムの省略が可能であるから、コスト競争力に優れている。
【００２７】
ただし、本発明の効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及されないさらに他の効果は、以下の記載から当業者に明確に理解されるはずである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一様相による色変換シートの断面図である。
【図２】本発明の他の様相による色変換シートの断面図である。
【図３】本発明の他の様相による色変換シートを含むバックライトユニットの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施例と図面を参照して、本発明を詳細に説明する。これらの実施例は、ただ本発明をさらに具体的に説明するために例示的に提示したものに過ぎず、本発明の範囲がこれらの実施例により制限されないということは、当業界における通常の知識を有する者にとって自明であるはずである。
【００３０】
図面において、複数の層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示した。明細書全体にわたって類似の部分に対しては、同一の図面符号を付してある。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」あるとする時、これは、他の部分の「真上に」ある場合だけでなく、その中間にさらに他の部分がある場合も含む。逆にある部分が他の部分の「真上に」あるとする時には、中間に他の部分がないことを意味する。
【００３１】
別に定義されない限り、本明細書において使用されるすべての技術的及び科学的用語は、本発明が属する技術分野の熟練者により通常に理解されることと同じ意味を有する。相反する場合、定義を含む本明細書が優先するはずである。また、本明細書において説明されることと類似または同等な方法及び材料が本発明の実施または試験に使用されうるが、適合した方法及び材料が本明細書に記載される。
【００３２】
以下、図面を参考にして本発明に係る色変換シート（ｃｏｌｏｒ  ｃｈａｎｇｅ  ｓｈｅｅｔ）について詳細に説明する。
【００３３】
図１は、本発明の一様相による色変換シートの断面図である。
【００３４】
図１に示しているように、本発明の一様相による色変換シート１０は、有機蛍光体１３が樹脂マトリックス１９に分散されて形成された波長変換層２０、及び波長変換層２０の一面に形成された粘着層２２を含み、有機蛍光体１３が粘着層２２に拡散されるのが防止される特徴を有している。
【００３５】
また、波長変換層２０及び粘着層２２の外部と接する少なくとも一面には、必要によって基材層１７をさらに含むことができる。すなわち、波長変換層２０の粘着層２２が形成されない一面及び／または粘着層２２の波長変換層２０が形成されない一面に基材層１７をさらに含むことができる。
【００３６】
一実施例において、波長変換層２０は、樹脂マトリックス１９に分散されている有機蛍光体１３を含む。
【００３７】
一実施例において、樹脂マトリックス１９は、エステル系（ｅｓｔｅｒ）、オレフィン系（ｏｌｅｆｉｎ）、アクリル系（ａｃｒｙｌ）、エーテル系（ｅｔｈｅｒ）、ウレタン系（ｕｒｅｔｈａｎｅ）、カーボネート系（ｃａｒｂｏｎａｔｅ）及びイミド系（ｉｍｉｄｅ）樹脂のうち、少なくとも何れか一つを含むことができ、有機蛍光体１３を固定させると共に水分や酸素に露出するのを防止して、樹脂マトリックス１９に分散されている有機蛍光体１３の分解を防止する役割をする。
【００３８】
また、樹脂マトリックス１９に含まれた樹脂は、数平均分子量（Ｍｎ）が１，０００〜５０，０００ｇ／ｍｏｌまたは重量平均分子量（Ｍｗ）が５０，０００〜２，０００，０００ｇ／ｍｏｌでありうる。
【００３９】
これは、樹脂マトリックス１９に含まれた樹脂の数平均分子量が１，０００ｇ／ｍｏｌ未満または重量平均分子量が５０，０００ｇ／ｍｏｌ未満の場合、有機蛍光体１３の固定が難しくて温度に応じる有機蛍光体１３の凝集（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）とこれによる光特性低下が発生でき、数平均分子量が５０，０００ｇ／ｍｏｌ超過または重量平均分子量が２，０００，０００ｇ／ｍｏｌ超過の場合、樹脂マトリックス１９が溶媒に対する溶解性が不良で波長変換層２０の形成が難しくありうるためである。
【００４０】
また、樹脂マトリックス１９に含まれた樹脂の酸価（ａｃｉｄ  ｖａｌｕｅ）は、０〜１５ｍｇＫＯＨ／ｇでありえ、好ましくは、０〜１０ｍｇＫＯＨ／ｇでありえ、水酸基が（ｈｙｄｒｏｘｙｌ  ｖａｌｕｅ）は、０〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇでありえ、好ましくは、０〜２０ｍｇＫＯＨ／ｇでありえ、さらに好ましくは、０〜１０ｍｇＫＯＨ／ｇでありうる。
【００４１】
一般に、色変換シートに含まれた波長変換層の樹脂マトリックスとして適用されることができるエステル系（ｅｓｔｅｒ）、オレフィン系（ｏｌｅｆｉｎ）、アクリル系（ａｃｒｙｌ）、エーテル系（ｅｔｈｅｒ）、ウレタン系（ｕｒｅｔｈａｎｅ）、カーボネート系（ｃａｒｂｏｎａｔｅ）及びイミド系（ｉｍｉｄｅ）樹脂は、これらの樹脂内に存在する水酸基またはカルボン酸基などの官能基が樹脂マトリックス内に分散されている有機蛍光体の劣化を加速化させて有機蛍光体の信頼性を低下させることができるから、前記範囲に酸価と水酸基価を維持することが好ましい。
【００４２】
樹脂マトリックス１９として使用されうる樹脂の一つであるエステル系樹脂は、脂肪族多価アルコール及び脂肪族または芳香族多価酸から重合されたエステル系樹脂を含むことができる。
【００４３】
ここで、脂肪族多価アルコールは、水酸基を２個以上有し、炭素数が２〜１０ケの脂肪族化合物として、例えば、エチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール及びトリメチロールプロパンのうち、少なくとも何れか一つを含むことができる。
【００４４】
脂肪族多価酸は、カルボン酸を２個以上有し、炭素数が２〜１２個の脂肪族化合物として、例えば、マロン酸、コハク酸、アジピン酸及びセバシン酸のうち、少なくとも何れか一つを含むことができ、芳香族多価酸は、カルボン酸を２個以上有し、芳香族環の数が１〜４個の芳香族化合物として、例えば、イソフタル酸、フタル酸、テレフタル酸及びシクロヘキシルジカルボン酸のうち、少なくとも何れか一つを含むことができる。
【００４５】
このような、樹脂マトリックス１９の樹脂は、ポリエステル（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）、変性ポリエステル（ｍｏｄｉｆｉｅｄ  ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）、ポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ポリシクロオレフィン（ｐｏｌｙｃｙｃｌｏ−ｏｌｅｆｉｎ）、ポリ（メチル）メタアクリレート（ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌ）ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリエチレングリコール（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ）、ポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）及びポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）のうち、少なくとも何れか一つを含むことができ、これらのブロック共重合体形態を含むことができる。
【００４６】
また、樹脂マトリックス１９は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が０〜１２０℃でありえ、好ましくは、２０〜１２０℃でありえ、さらに好ましくは、６０〜１２０℃でありうる。
【００４７】
これは、樹脂マトリックス１９のガラス転移温度が０℃未満の場合、温度に応じる複数の有機蛍光体１３の凝集（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）とこれによる光特性低下が発生でき、ガラス転移温度が１２０℃超過の場合、一般に樹脂の結晶性が高くて溶媒に対する溶解性が不良でありえ、基材フィルムにコーティング後乾燥時に樹脂の結晶化によるフィルムのカール現象（Ｃｕｒｌ）が発生できるためである。
【００４８】
一実施例において、波長変換層２０の樹脂マトリックス１９に分散される有機蛍光体１３は、励起光の照射により励起光と他の波長の光を放出する蛍光体である。波長変換層２０は、目的によって緑色蛍光体または赤色蛍光体、またはこれらの組合せにより多様な色の光を放出できる。
【００４９】
有機蛍光体１３は、一つの波長変換層２０に一つの色を放出する同じ色相の有機蛍光体１３が複数含まれることができ、このとき、複数の有機蛍光体は、同じ物質であるか、他の物質でありうる。
【００５０】
一例として、波長変換層２０は、複数の緑色有機蛍光体または複数の赤色有機蛍光体のうち、何れか一つの有機蛍光体だけを含んで一つ色の光だけを放出させるようにすることができ、また一つ色相の有機蛍光体を一つの波長変換層に使用する場合、互いに異なる色相の有機蛍光体を各々含む二つ以上の波長変換層２０を別に形成して、多様な色の光を放出させることができる。
【００５１】
他の実施例において、一つの波長変換層２０に二つ以上の互いに異なる色相の有機蛍光体１３が複数混合されて含まれることができ、このとき、複数の有機蛍光体は、同じ物質または異なる物質でありうる。一例として、波長変換層２０は、緑色有機蛍光体及び赤色有機蛍光体が混合されて含まれることができる。
【００５２】
有機蛍光体１３は、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、クリセン、トリフェニレン、ペリレン、フルオランテン、フルオレン、インデンなどの縮合アリール環を有する化合物またはその誘導体（例えば、２−（ベンゾチアゾール−２−イル）−９，１０−ジフェニルアントラセンまたは５，６，１１，１２−テトラフェニルナフタセン等）、フラン、ピロール、チオフェン、シロール、９−シラフルオレン、９，９’−スピロビシラフルオレン、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、インドール、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、イミダゾピリジン、フェナントロリン、ピリジン、ピラジン、ナフチリジン、キノキサリン、ピロロピリジン、チオキサンテンなどのヘテロアリール環を有する化合物またはその誘導体、ボラン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、４，４’−ビス（２−（４−ジフェニルアミノフェニル）エテニル）ビフェニル、４，４’−ビス（Ｎ−（スチルベン−４−イル）−Ｎ−フェニルアミノ）スチルベンなどのアミノスチリル誘導体、芳香族アセチレン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、スチルベン誘導体、アルダジン誘導体、ピロメテン誘導体、ジケトピロロ［３，４−ｃ］ピロール誘導体、２，３，５，６−１Ｈ，４Ｈ−テトラヒドロ−９−（２’−ベンゾチアゾリル）キノリジノ［９，９ａ，１−ｇｈ］クマリンなどのクマリン誘導体、イミダゾール、チアゾール、チアジアゾール、カルバゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾールなどのアゾール誘導体及びその金属錯体及びＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−４，４’−ジフェニル−１，１’−ジアミンに代表される芳香族アミン誘導体などを含むことができる。
【００５３】
本発明の一実施例による有機蛍光体１３として緑色有機蛍光体は、下記化学式１で表される化合物を含むことができ、赤色有機蛍光体は、下記化学式２で表される化合物を含むことができる。
【００５４】
［化学式１］
【化１】
2021533404.tif 000003
【００５５】
［化学式２］
【化２】
2021533404.tif 000004
【００５６】
有機蛍光体１３は、樹脂マトリックスの樹脂固形分１００重量部に比べて０．０００１〜１０重量部を含むことができる。これは、有機蛍光体１３を０.０００１重量部未満に含む場合、色変換シート１０を介して所望の色相への色変換効果が未備でありえ、１０重量部を超過して含む場合、有機蛍光体１３の凝集のような相互作用により消光現象が発生できるためである。
【００５７】
樹脂マトリックス１９に分散された有機蛍光体１３を含む波長変換層２０の厚さは、１〜１５０μｍでありえ、好ましくは、１〜１００μｍでありえ、さらに好ましくは、１〜５０μｍでありうる。
【００５８】
これは、波長変換層２０の厚さが１５０μｍを超過する場合、十分な溶媒除去が難しくて波長変換層２０内に残留している多様な溶媒により有機蛍光体１３の劣化が発生できるためである。
【００５９】
一実施例において、波長変換層２０の一面に形成された粘着層２２は、波長変換層２０が外部に露出して、波長変換層の内部または表面の有機蛍光体が空気中の水分及び酸素のような不必要な要素により劣化して、色座標変化または信頼度の低下のような問題を防止する役割をする。
【００６０】
粘着層２２は、波長変換層２０の一面に形成されて、高温または高温高湿の多様な環境でも波長変換層２０の有機蛍光体１３が粘着層２２に拡散されないようにして有機蛍光体１３が粘着層２２または粘着層２２を介して他層に拡散されて色座標変化または信頼度の低下のような問題が発生するのを防止する役割をする。
【００６１】
また、粘着層２２は、波長変換層２０と一面に形成された界面での層間混合を防止して、波長変換層２０の界面での有機蛍光体１３が粘着層２２へ移動されるに伴う色座標変化または信頼度の低下のような問題を防止する役割をする。
【００６２】
すなわち、一般的な粘着層の場合は、高温または高温高湿の環境で時間の経過につれて波長変換層の有機蛍光体が粘着層に拡散または移動し、これによって発生される有機蛍光体間の距離変化は、有機蛍光体の発光効率を変化させて、窮極的には、色変換シートにより放出される光の色座標変化または信頼度の低下を起こすことができる。しかしながら、本発明に係る色変換シート１０は、粘着層２２が波長変換層２０の有機蛍光体１３の拡散及び層間混合による移動を防止することによって、有機蛍光体１３間の距離を一定に維持させてこのような問題を防止できるから、多様な環境でも高い色均一性、均一な輝度及び高い信頼度を具現できる。
【００６３】
したがって、粘着層２２は、透明かつ可撓性のある高分子層であって、可視光透過率が７０％以上である熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ＵＶ硬化性樹脂などでありうるが、これに限定されずに波長変換層２０の有機蛍光体１３の拡散を防ぐか、または樹脂マトリックス１９との混合を防ぐことができるならば、どんな高分子物質であっても適用が可能である。
【００６４】
一実施例において、本発明に係る色変換シート１０において波長変換層２０及び粘着層２２は、互いに異なる表面エネルギーを有する。さらに具体的に粘着層２２は、波長変換層２０に比べて低表面エネルギーを有する。これは、表面エネルギー差に応じる粘着層２２と波長変換層２０との混合を防止して、混合による有機蛍光体１３間の距離が遠くなって色座標変化または信頼度の低下のような問題が発生するのを防止できるためである。
【００６５】
また、粘着層２２が波長変換層２０に比べて低表面エネルギーを有することによって、波長変換層２０の有機蛍光体１３が粘着層２０に拡散されるのを防止でき、外部からの水分及び酸素の拡散も減少させて、有機蛍光体１３がこれらにより劣化されるのを防止できる。
【００６６】
したがって、粘着層２２は、少なくとも表面面積の０．１％以上が波長変換層２０より表面エネルギーが低い低表面エネルギー領域を有することができる。
【００６７】
さらに具体的に、粘着層２２と波長変換層２０との間の表面エネルギーは、下記の数式１を満たす。すなわち、粘着層２２と波長変換層２０は、数式１を満たすいかなる高分子物質も適用可能である。
【００６８】
［数式１］
Ｅ２−Ｅ１＞５ｍＮ／ｍ
Ｅ１：粘着層の表面エネルギー（ｍＮ／ｍ）
Ｅ２：波長変換層の表面エネルギー（ｍＮ／ｍ）
【００６９】
粘着層２２と波長変換層２０との表面エネルギーの差は、数式１のように５ｍＮ／ｍを超過でき、好ましくは、７ｍＮ／ｍ以上でありえ、さらに好ましくは、１０ｍＮ／ｍ以上でありうる。これは、粘着層２２と波長変換層２０との間の表面エネルギー差が充分でない場合、有機蛍光体１３の拡散防止効果が未備でありうるためである。
【００７０】
このとき、波長変換層２０の表面エネルギーは、樹脂マトリックス１９及び有機蛍光体１３ともを含む構成要素の表面エネルギーでありうる。波長変換層２０の表面エネルギーは、樹脂マトリックス１９及び有機蛍光体１３の相互作用により表面エネルギーが決定されることができる。有機蛍光体１３が樹脂マトリックス１９に少量（例えば０．０００１重量部）含まれる場合、波長変換層２０の表面エネルギーは、樹脂マトリックス１９の表面エネルギーに近接でき、有機蛍光体１３が樹脂マトリックス１９に相対的に多量（例えば１０重量部）含まれる場合、波長変換層２０の表面エネルギーは、樹脂マトリックス１９と有機蛍光体１３との混合により変化された表面エネルギーでありうる。
【００７１】
一実施例において、粘着層２２は、低表面エネルギーを有するために疏水性官能基を有する樹脂を含むか、または疏水性官能基を有さない樹脂に疏水性添加剤を混合して使用することができる。
【００７２】
粘着層２２は、別途の疏水性添加剤を含まないで疏水性官能基を有する樹脂で粘着層２２を直接形成できる。すなわち、粘着層２２は、別途の疏水性添加剤を混合しなくて、粘着層２２を疏水性官能基を有する樹脂単独で形成することによって、粘着層２２が波長変換層２０より低い表面エネルギー（低表面エネルギー）を有するようにすることができる。このとき、粘着層２２は、疏水性官能基を有する樹脂としてシリコンまたはフッ素元素を含む単分子、オリゴマー及び樹脂のうち、少なくとも何れか一つでありうる。
【００７３】
また、粘着層２２は、樹脂の表面エネルギーを下げるために、疏水性添加剤を含むことができる。疏水性添加剤は、シリコンまたはフッ素元素を含む単分子、オリゴマー及び樹脂のうち、少なくとも何れか一つでありうる。
【００７４】
このとき、粘着層２２は、可視光透過率が７０％以上である熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ＵＶ硬化性樹脂などの樹脂１００重量部に対して疏水性添加剤０．１ないし５０重量部を含むことができ、好ましくは、０．１ないし３０重量部を含むことができる。このように、粘着層２２は、疏水性添加剤を付加することによって、粘着層２２が波長変換層２０より低い表面エネルギー（低表面エネルギー）を有するように構成できる。
【００７５】
また、粘着層２２は、疏水性官能基を有する疏水性樹脂と疏水性添加剤を混合して使用することができることはもちろんである。
【００７６】
また、粘着層２２は、必要によって樹脂の化学的架橋化のための架橋剤をさらに含むことができるが、例えば、イソシアネート系（ｉｓｏｃｙａｎａｔｅ）、アミン系（ａｍｉｎｅ）、酸無水物系（ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）、チオール系（ｔｈｉｏｌ）、エポキシ系（ｅｐｏｘｙ）、シロキサン系（Ｓｉｌｏｘａｎｅ）架橋剤などを使用することができるが、これに限定されずに、必要によって多様な架橋剤が適用されることができる。
【００７７】
また、粘着層２２は、必要によって樹脂の化学的架橋化を向上させるために触媒をさらに含むことができるが、例えば、白金、ロジウムなどの貴金属触媒などを使用することができるが、これに限定されずに、必要によって多様な触媒が適用されることができる。
【００７８】
したがって、粘着層２２は、少なくとも疏水性官能基または疏水性添加剤を含む可視光透過率が７０％以上である熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ＵＶ硬化性樹脂などの樹脂でありうる。
【００７９】
粘着層２２は、０．１〜１００μｍの厚さ範囲内で形成されることができ、好ましくは、０．１〜５０μｍの厚さでありえ、さらに好ましくは、０．１〜３０μｍの厚さでありうる。
【００８０】
これは、粘着層２２の厚さが０．１μｍ未満の場合、温度に応じる有機蛍光体１３の拡散防止機能が低下して有機蛍光体１３の拡散によって発生できる色変化の制御が難しく、また波長変換層２０との粘着力低下が発生できるためである。反面、粘着層２２の厚さが１００μｍ超過の場合、光の透過効率が阻害でき、粘着層２２内に残留している多様な溶媒により有機蛍光体１３の劣化が発生できるためである。
【００８１】
粘着層２２は、必要によって光拡散を目的として無機酸化物をさらに含むことができるが、無機酸化物は、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア及びこれらの組合せから選択されることができる。これらの無機酸化物は、光拡散物質として作用できる。
【００８２】
粘着層２２は、波長変換層２０と互いに異なる屈折率を有することができるが、例えば、入射光に対して最終放出される光が波長変換層２０を介して出る場合、粘着層２２の屈折率は、波長変換層２０の屈折率より大きくありうる。これは、粘着層２２の光反射率を高めて最終的に色変換された光を外部に効果的に放出させることができるためである。
【００８３】
一実施例において、波長変換層２０または粘着層２２の少なくとも一面には、必要によって基材フィルム１７が位置できる。
【００８４】
基材フィルム１７は、透明かつ可撓性のある高分子フィルムでありえ、例えば、ポリエチレンテレフタルレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ポリエチレンナフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｎａｐｈｔａｌａｔｅ）、ポリアリレート（ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリエーテルイミド（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）などの高分子フィルムでありうるが、これに限定されずに、多様な高分子フィルムが適用されることができる。
【００８５】
ここで、基材フィルム１７は、拡散シート、プリズムシートなどでありうるが、これに限定されずに、多様な機能を有したシートが適用されることができる。
【００８６】
基材フィルム１７が粘着層２２の一面に積層になる場合において、粘着層２２の基材フィルム１７との粘着力と粘着層２２の波長変換層２０との粘着力は、５０ｇｆ／ｉｎｃｈ以上でありうる。
【００８７】
これは、粘着力が５０ｇｆ／ｉｎｃｈ未満の場合、色変換シート１０の積層構造の固定が難しくありうるためである。
【００８８】
次に、図２を参考にして、本発明の他の様相による色変換シートについて説明する。
【００８９】
図２は、本発明の他の様相による色変換シートの断面図である。
【００９０】
図２に示す本発明の他の様相による色変換シート１００は、粘着層２２の上部面に第１波長変換層２０１が形成され、粘着層２２の下部面に第２波長変換層２０２が形成され、必要によって第１波長変換層２０１及び第２波長変換層２０２の外部面に基材層１７が形成されることができる。
【００９１】
以下、本発明の一様相による色変換シート１０である図１と重複する説明は省略する。
【００９２】
第１波長変換層２０１及び第２波長変換層２０２は、それぞれ互いに異なる色相の有機蛍光体１３を含むことができる。一つの波長変換層に互いに異なる色相の有機蛍光体を混合して使用する場合、互いに異なる有機蛍光体間の反応による劣化が発生するか、または互いに異なる有機蛍光体間の距離変化により色座標に変化が発生できる。
【００９３】
したがって、互いに異なる色相の有機蛍光体を別途の波長変換層２０１、２０２に分離して色変換シート１００を製造できる。一例として、第１波長変換層２０１は、緑色有機蛍光体を混合し、第２波長変換層２０２は、赤色有機蛍光体を混合して色変換シート１００を製造できる。
【００９４】
粘着層２２は、第１波長変換層２０１及び第２波長変換層２０２より低い表面エネルギーを有するようにして、有機蛍光体が粘着層２２に拡散されて互いに混合されるのを防止する。このとき、粘着層は、第１波長変換層２０１及び第２波長変換層２０２ともに対して、上述した数式１を満たすことが好ましい。
【００９５】
次に、図３を参考にして、本発明の他の様相による色変換シートを含むバックライトユニットについて説明する。
【００９６】
図３は、本発明の他の様相による色変換シートを含むバックライトユニットの概略図である。
【００９７】
本発明の他の様相によるバックライトユニット９０は、光源７０、光源７０から放出される光を反射させて光効率を高めることができる反射板５０、反射板５０の上部に位置し、光源７０から放出される光を均一に広げる役割を果たす導光板３０、及び導光板３０の上部に位置する色変換シート１０を含むことができる。
【００９８】
図３では、便宜上、エッジ型光源７０を示したが、これに限定されるものではなく、光源７０は、側鎖型または直下型など多様な形態で適用されることができる。
【００９９】
また、色変換シート１０は、上述した図１または図２に示した実施例において説明したことと同じ色変換シートが適用されることができるので、これと重複する説明は省略する。
【０１００】
また、色変換シート１０の上部には、少なくとも一つ以上の光学シート、例えば拡散シート、プリズムシート、輝度向上フィルム（ＤＢＥＦ）などをさらに含むことができる。
【０１０１】
以下、実施例と比較例にて本発明の構成及びそれによる効果をさらに詳細に説明しようとする。しかしながら、本実施例は、本発明をより具体的に説明するためのものであり、本発明の範囲がこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【０１０２】
［実施例１］
下記化学式１及び化学式２による緑色有機蛍光体及び赤色有機蛍光体をメチルエチルケトンに各々溶かして、２種の有機蛍光体溶液を製造した。
【０１０３】
［化学式１］
【化３】
2021533404.tif 000005
【０１０４】
［化学式２］
【化４】
2021533404.tif 000006
【０１０５】
製造された２種の有機蛍光体溶液を、酸価が３ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基が２〜６ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステルチップ（ＳＫケミカル社製、Ｅｓ−１２０）をメチルエチルケトンに溶かしたポリエステル樹脂に共に混合した後、粘度が１５０ｃｐｓになるようにメチルエチルケトンを追加した後、１５０ｒｐｍで３０分間撹はんして波長変換層組成物を製造した。このとき、緑色有機蛍光体は、ポリエステル樹脂の固形分１００重量部基準０．７５重量部になるようにし、赤色有機蛍光体は、ポリエステル樹脂の固形分１００重量部基準０．０１５重量部になるようにした。
【０１０６】
波長変換層組成物を拡散フィルム（ＴＡＫ、ＴＤＦ１２Ｃ）の拡散層の反対面にバーコーティング後、１２０℃で２分間乾燥させて２０ｕｍ厚の波長変換層を製造した。
【０１０７】
次に、シリコン系樹脂（ＤＯＷ、ＤＣ７６６３）１００重量部に対してトルエン５０重量部を投入した後、２時間撹はんした。この後、白金触媒（ＤＯＷ、ＳＹＬ−ＯＦＦ４０００  ＣＡＴＡＬＹＳＴ）０．５重量部を添加して、さらに３０分間撹はんして粘着層組成物を製造した。
【０１０８】
以上のように製造された粘着剤組成物をポリエチレンテレフタルレートフィルム（ＴＡＫ社製、ＰＬ８）の上面にバーコーティングした後、１２０℃で２分間乾燥させて、１０ｕｍ厚の粘着層を製造した。
【０１０９】
上記のように製造された波長変換層及び粘着層を互いに接触されるように積層させた後、ロールラミネート（ＧＭＰ社製、ＥＸＣＥＬＡＭ  II−３５５Ｑ）を利用して色変換シートを製造した。
【０１１０】
［実施例２］
粘着層組成物のシリコン系樹脂の代わりにアクリル系樹脂（ＳＡＭＷＯＮ社製、ＡＴ−２１００）１００重量部にトルエン２０重量部を投入し、シリコン系添加剤（ＢＹＫ社製、ＢＹＫ−３２５Ｎ）２重量部を投入して作った樹脂を使用したことを除き、実施例１と同じ方法を介して色変換シートを製造した。
【０１１１】
［実施例３］
粘着層組成物のシリコン系樹脂の代わりにアクリル系樹脂（ＳＡＭＷＯＮ社製、ＡＴ−２１００）１００重量部にトルエン２０重量部を投入し、フッ素系添加剤（３Ｍ社製、ＦＣ４４３０）２重量部を投入して作った樹脂を使用したことを除き、実施例１と同じ方法を介して色変換シートを製造した。
【０１１２】
［実施例４］
実施例１において製造された緑色有機蛍光体溶液と赤色有機蛍光体溶液を、それぞれ別にポリエステルチップ（ＳＫケミカル社製、Ｅｓ−１２０）をメチルエチルケトンに溶かしたポリエステル樹脂に混合した後、粘度が１５０ｃｐｓになるようにメチルエチルケトンを追加した後、１５０ｒｐｍで３０分間撹はんして、緑色波長変換層組成物と赤色波長変換層組成物を各々製造した。
【０１１３】
このとき、緑色有機蛍光体は、ポリエステル樹脂の固形分１００重量部に対して０．３６重量部になるようにし、赤色有機蛍光体は、ポリエステル樹脂の固形分１００重量部に対して０．０３重量部になるようにした。
【０１１４】
次に、緑色波長変換層組成物を拡散フィルム（ＴＡＫ社製、ＴＤＦ１２Ｃ）の拡散層の反対面にバーコーティング後、１２０℃で２分間乾燥させて、２０ｕｍ厚の緑色波長変換層を製造し、赤色波長変換層組成物をポリエチレンテレフタルレートフィルム（ＴＡＫ社製、ＰＬ８）の上面にバーコーティング後、１２０℃で２分間乾燥させて、２０ｕｍ厚の赤色波長変換層を各々製造した。
【０１１５】
その後、実施例１の粘着剤組成物を赤色波長変換層の上面にバーコーティング後、１２０℃で２分間乾燥させて、１０ｕｍ厚の粘着層を製造した後、粘着層の上面及び緑色波長変換層の上面が互いに接触されるように積層させた後、ロールラミネート（ＧＭＰ社製、ＥＸＣＥＬＡＭ  II−３５５Ｑ）を利用して色変換シートを製造した。
【０１１６】
［比較例１］
粘着層を形成する過程を省略したことを除いては、実施例１と同じ方法で色変換シートを製造した。
【０１１７】
［比較例２］
粘着層組成物のシリコン系樹脂の代わりにポリエステル（ＴＯＹＯＢＯ社製、Ｖｙｌｏｎ６３０）をメチルエチルケトンに溶かしたポリエステル樹脂を使用したことを除いては、実施例１と同じ方法で色変換シートを製造した。
【０１１８】
［比較例３］
粘着層組成物のシリコン系樹脂の代わりにアクリル系樹脂（ＳＡＭＷＯＮ社製、ＡＴ−２１００）をトルエンと混合したポリエステル樹脂を使用したことを除いては、実施例１と同じ方法で色変換シートを製造した。
【０１１９】
［比較例４］
粘着層組成物のシリコン系樹脂の代わりにポリエステル（ＴＯＹＯＢＯ社製、Ｖｙｌｏｎ６３０）をメチルエチルケトンに溶かしたポリエステル樹脂を使用したことを除いては、実施例４と同じ方法で色変換シートを製造した。
【０１２０】
上述した内容のように製造された実施例１ないし４と比較例１ないし４に対して、次の実験例によってフィルムの物性を測定し、これを評価した。
【０１２１】
［実験例］
（１）表面エネルギーの測定
実施例１〜４及び比較例２〜４の色変換シートにおいて波長変換層と粘着層との間の表面エネルギー差を測定するために波長変換層及び粘着層を互いに積層する前、各々の表面エネルギーを接触角測定器（ＨＵＣＯＭＳＹＳＴＥＭ社製、Ｔｈｅｔａ  ａｕｔｏ）を利用して、親水性溶媒である水（Ｈ２Ｏ）と疏水性溶媒であるジヨードメタン（ＣＨ２Ｉ２）溶媒に対して各々表面接触角を測定した後、ｙｏｕｎｇ−ｄｕｐｒｅ  ｅｑｕａｔｉｏｎを介して表面エネルギー（ｍＮ／ｍ）を算出して表面エネルギー差を測定した。
【０１２２】
（２）輝度及び色座標変化測定
実施例１〜４及び比較例１〜４の色変換シートの初期輝度（Ｌ）及び色座標（ｘ，ｙ）値を測定した後、６０℃温度条件で時間経過に応じる色座標変化（Δｘ，Δｙ）及び輝度変化（ΔＬｖ）を分光放射輝度計（ＫＯＮＩＣＡ  ＭＩＮＯＬＴＡ社製、ＣＡ−Ｓ２０Ｗ）を利用して測定した。
【０１２３】
このとき、色変換シートは、４５０ｎｍ波長の青色ＬＥＤと導光板を含むバックライトユニットの導光板の上面に色変換シートを積層し、色変換シートの上面にプリズムシートをさらに積層した後に実験を行った。
【０１２４】
（３）粘着層と波長変換層との間の粘着力測定
実施例１〜４及び比較例２〜４の色変換シートにおいて粘着層と波長変換層との間の粘着力を測定するために、色変換シート上に積層されたポリエチレンテレフタルレートフィルムの一面をＳＵＳ板に付着して固定させた後、引張試験器（ＬＬＯＹＤ社製、Ｌ／Ｆ  Ｐｌｕｓ）を利用して、色変換シート上に積層された拡散フィルムを２５℃で剥離速度３００ｍｍ／分でポリエチレンテレフタルレート（ＰＥＴ）に対して９０度で剥離して粘着力を測定した。
【０１２５】
上述した実験例によって色変換シートに対して行われた３通りの実験結果は、以下の表の通りである。
【０１２６】
表１は、実施例１ないし４及び比較例２ないし４に対する波長変換層及び粘着層間の表面エネルギー差を測定した結果を表す。比較例１は、粘着層を省略したもので、表１の測定結果から除外した。
【０１２７】
【表１】
2021533404.tif 000007
【０１２８】
表１に示されたように、疏水性官能基を有する樹脂で粘着層を形成するか、または別の疏水性添加剤を添加して粘着層を形成した実施例１ないし４は、全部数式１による表面エネルギー差が１２ｍＮ／ｍ以上で、数式１の条件である５ｍＮ／ｍの条件を満たした。
【０１２９】
これに対し、疏水性官能基を有する樹脂及び疏水性添加剤が省略された比較例２ないし４は、全部数式１による表面エネルギー差が５ｍＮ／ｍ未満で数式１の条件を満たさなかった。このように粘着層が疏水性官能基を有する樹脂または疏水性添加剤を含むことによって、表面エネルギーが波長変換層より低くなるのを確認することができる。
【０１３０】
表２は、実施例１ないし４及び比較例１ないし４の輝度及び色座標変化を測定した結果を示す。
【０１３１】
【表２】
2021533404.tif 000008
【０１３２】
前記表２に示したように、粘着層と波長変換層の表面エネルギーが数式１を満たす実施例１ないし４の色座標変化を測定した値の絶対値（２４０時間処理した後）は、ｘ軸及びｙ軸とも０．００１０以下であると測定された。これに対し、粘着層を形成しなくて波長変換層が外部に露出した色変換シートである比較例１は、ｘ軸変化値が−０．００３５、ｙ軸変化値が−０．００４２で全体実施例及び比較例のうち、最も大きく現れた。また、疏水性官能基を有する樹脂及び疏水性添加剤が省略された比較例２ないし４は、実施例１ないし４と比較してより大きな色座標変化が現れた。すなわち、波長変換層と粘着層の表面エネルギーが数式１を満たすことができない比較例は、波長変換層と粘着層の表面エネルギーが数式１を満たす実施例１ないし４より色座標変化が大きいことを確認することができた。
【０１３３】
また、実施例１ないし４は、６０℃温度条件で４８０時間処理した後、３．１％未満の輝度変化が現れたことに対し、粘着層を形成しなくて波長変換層が外部に露出した色変換シートである比較例１は、９．７％の輝度変化が現れ、疏水性官能基を有する樹脂及び疏水性添加剤が省略された比較例２ないし４は、６．４〜７．７％の輝度変化が現れた。
【０１３４】
このように比較例１のように波長変換層が外部に露出した色変換シートと比較例２〜４のように波長変換層と表面エネルギー差が少ない粘着層を含んだ場合、高温の環境で色変化及び輝度変化が大きく発生することを確認することができた。反面、波長変換層と表面エネルギー差が大きな粘着層を含んだ場合、高温の環境でも色及び輝度変化が少ないことを確認することができた。
【０１３５】
表３は、実施例１ないし４と比較例２ないし４の粘着層と波長変換層との間の粘着力測定結果を示す。比較例１は、粘着層が省略されて実験から除外した。
【０１３６】
【表３】
2021533404.tif 000009
【０１３７】
前記表３に示したように、粘着層と波長変換層の表面エネルギーが数式１を満たす実施例１ないし３の色変化シートは、波長変換層と粘着層との間で５０ｇｆ／ｉｎｃｈ以上の粘着力を有していることを確認することができた。粘着層の粘着力が５０ｇｆ／ｉｎｃｈ未満の場合、色変換シートの積層構造の固定が難しくありうるから、粘着層の粘着力は、５０ｇｆ／ｉｎｃｈ以上を満たさなければならない。
【０１３８】
以上のような本発明に係る色変換シートは、有機蛍光体の拡散を防ぐ粘着層をさらに形成して、波長変換層が外部に露出して波長変換層内の有機蛍光体が空気中の水分及び酸素のような不必要な要素により劣化して、色座標変化または信頼度の低下問題を解決でき、波長変換層と粘着層の表面エネルギー差を介して高温及び高温高湿条件での波長変換層の有機蛍光体が粘着層に拡散されるのを防止して、輝度特性変化及び色変化問題を解決できることを確認することができる。
【０１３９】
以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲は、これに限定されるものではなく、次の請求範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属するものである。
【図１】
2021533404.tif 000010
【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2021533404.tif 000014
2021533404.tif 000015
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