JP6937436B2 - 色変換パネルおよび色変換パネルの製造方法 - Google Patents

色変換パネルおよび色変換パネルの製造方法 Download PDF

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Description

本記載は、色変換パネルおよび色変換パネルの製造方法に関する。
低屈折率材料は、光を扱う多様なデバイスに使用され得る。低屈折率の特性を利用すれば低反射率の効果を得ることができるため、光センサー外部のレンズの低反射層、ディスプレイあるいは太陽電池の最外郭の反射防止膜（ＡＲ）、または光が移動するデバイス内部で光の損失を減らして効率を高める層に使用されたりもする。この時、コーティング層の屈折率が低いほどコーティング層の厚さを減らすことができ、コーティング膜のマージンが広くなり、デバイス目的に応じた効率は増加する。
特に、最近、ディスプレイ分野が発達するにつれて、ディスプレイを利用した各種表示装置が多様化しており、このような表示装置のうち、ＯＬＥＤまたは量子ドットを含む表示装置のような自発光材料の発光効率を増大させる技術に対する要求が継続的に発生している。
本記載は、発光効率が上昇する色変換パネルを提供しようとする。
また、本発明が解決しようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及されていないもう１つの技術的課題は、下の記載から本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解され得る。
一実施形態に係る色変換パネルは、基板、前記基板の一面上に配置され、カルボシラン−シロキサン共重合体を含む低屈折層、前記低屈折層上に配置される色変換部材を含む色変換層、ならびに前記低屈折層および前記色変換層を覆う平坦化層を含み、前記低屈折層は、５００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長の屈折率が１．３０以下であり、前記色変換部材は、量子ドットを含む。
本発明の他の実施形態に係る色変換パネルの製造方法は、基板上に低屈折層形成用組成物を塗布し、塗布された前記低屈折層形成用組成物を硬化または乾燥してカルボシラン−シロキサン共重合体を含む低屈折層を形成する段階、前記低屈折層上に量子ドットを含む色変換部材を含む色変換層を形成する段階、および前記色変換層上に平坦化層を形成する段階を含み、前記低屈折層は、５００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長で１．３０以下の屈折率を有する。
本記載によると、発光効率を向上させることができる色変換パネルおよび色変換パネルの製造方法を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る色変換パネルを概略的に示す平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面を概略的に示す断面図である。 図２の一変形例に係る断面図である。
以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。ただし、本記載を説明するにあたり、既に公知となった機能や構成に対する説明は、本記載の要旨を明瞭にするために省略する。
本記載を明確に説明するために、説明上不要な部分を省略し、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素については同一の参照符号を付した。また、図面に示された各構成の大きさおよび厚さは、説明の便宜のために任意に示したため、本記載が必ずしも図示されたものに限定されるのではない。
図面において、複数の層および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。そして図面において、説明の便宜のために、一部の層および領域の厚さを誇張して示した。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上」にあるという時、これは他の部分の「直上」にある場合だけでなく、その中間にまた他の部分がある場合も含む。
図１は、一実施例による色変換パネル１００を概略的に示す平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面を概略的に示す断面図である。
図２を参照すると、一実施形態による色変換パネル１００は、基板１１０、低屈折層１２０、色変換層１３０、および平坦化層１４０を含み、前記色変換層１３０は、第１の波長の光を発光する第１色変換部材１３２と第２の波長の光を発光する第２色変換部材１３４のように、２以上の異なる波長の光を発光する色変換層を含むことができる。
基板１１０は、透明で電気的に絶縁性を有する物質で構成され、第１色変換部材１３２と第２色変換部材１３４が位置する領域に対応する位置に保護層１１２をさらに含むことができる。保護層１１２は、基板１１０の一面に形成されて、後に、基板１１０上に色変換層１３０が形成される時、色変換層１３０のパターニングが円滑に行われるようにし、色変換層１３０内の色変換部材を保護する。
低屈折層１２０は、基板１１０の一面、例えば、保護層１１２が形成された基板１１０の一面上で基板１１０の一部および保護層１１２を覆う。一実施形態に係る低屈折層１２０は、５００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長に対して１．３０以下、例えば、１．２５以下、例えば、１．２０以下、例えば、１．１９以下、例えば、１．１８以下、例えば、１．１７以下、例えば、１．１６以下、例えば、１．１５以下、例えば、１．１４以下、例えば、１．１３以下の相対的に低い屈折率を有し、このような低屈折層１２０上に色変換層１３０を形成する場合、色変換層１３０から発光する光が基板１１０側に反射することを防止することができる。そのため、低屈折層１２０上に色変換層１３０を形成した一実施形態に係る色変換パネル１００の発光効率がより向上することができる。本明細書で言及する屈折率は、真空と媒質中の光の速度の比を示す絶対屈折率を意味する。
上述したように、低屈折層１２０上には色変換層１３０が形成される。図１に示す一実施形態による色変換パネル１００は、第１の波長の光を放出する第１領域Ａと第２の波長の光を放出する第２領域Ｂを含む。一例として、第１領域Ａは赤色光を放出し、第２領域 Ｂは緑色光を放出することができるが、これらに制限されない。この他にも色変換パネル１００は、青色系の光を放出するか、あるいは白色光を放出する第３の領域Ｃをさらに含むことができる。
第１領域Ａおよび第２領域Ｂは、それぞれ第１の波長の光を発光する第１色変換部材１ ３２および第２の波長の光を発光する第２色変換部材１３４を含み、これら第１色変換部材１３２と第２色変換部材１３４は、それぞれ入射された光の波長を異なる波長の光に変換させる量子ドットを含むことができる。色変換層１３０に含まれる色変換部材１３２、 １３４および量子ドットについては後述する。
一方、図１を参照すると、色変換層１３０は、第３領域Ｃに対応するように配置される透過部材１３６をさらに含むこともできる。透過部材１３６は、光源から伝達された光を別途の色変換なしにそのまま放出することができる。このために、一例として、透過部材１３６は色変換層１３０の高さと同一に形成されてもよい。ただし、これに限定されるのではなく、透過部材１３６も第１色変換部材１３２および第２色変換部材１３４のように、特定の波長に変換された光を放出するために量子ドットをさらに含むことができる。
以下、一実施形態による低屈折層１２０について詳細に説明する。
カルボシラン−シロキサン共重合体を含む低屈折層１２０は、基板１１０上にカルボシラン−シロキサン共重合体を含む低屈折層形成用組成物を塗布して硬化することによって形成することができる。前記低屈折層形成用組成物は、（ａ）カルボシラン−シロキサン共重合体、（ｂ）１００℃〜２００℃の範囲で沸点を有する有機高分子、（ｃ）界面活性剤、および（ｄ）溶媒を含むことができる。以下、上記低屈折層形成用組成物について説明する。
（ａ）カルボシラン−シロキサン共重合体
カルボシラン−シロキサン共重合体は、下記化学式１で表されるシラン化合物および下記化学式２で表されるカルボシラン化合物を加水分解縮合反応させて製造され得る。
Figure 0006937436
前記化学式１中、Ｒ１は水素、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、カルボキシル基、Ｒ（Ｃ＝Ｏ）−、Ｒ（Ｃ＝Ｏ）Ｏ−（ここで、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基）、エポキシ基含有１価の有機基、（メタ）アクリル基、（メタ）アクリレート基、（メタ）アクリル基で置換されたＣ１〜Ｃ３０のアルキル基、（メタ）アクリレート基で置換されたＣ１〜Ｃ３０のアルキル基、またはこれらの組み合わせであり、
Ｒ２は水素、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基のうちのいずれか１つを表し、
ｎは、０≦ｎ＜４を表す。
Figure 0006937436
前記化学式２中、Ｒ３は、水素、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、またはＣ６〜Ｃ３０のアリール基を表し、
Ｙは、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキレン基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニレン基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキレン基、Ｃ６〜Ｃ３０のアリーレン基、またはこれらの組み合わせを表す。
前記化学式１において、ｎは０≦ｎ＜３であってもよい。
前記化学式１で表されるシラン化合物および前記化学式２で表されるカルボシラン化合物から製造されるカルボシラン−シロキサン共重合体は、下記化学式３で表され得る：
Figure 0006937436
前記化学式３において、
Ｒ４〜Ｒ９は、水素、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、カルボキシル基、Ｒ（Ｃ＝Ｏ）−、Ｒ（Ｃ＝Ｏ）Ｏ−（ここで、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基）、エポキシ基含有１価の有機基、（メタ）アクリル基、（メタ）アクリレート基、（メタ）アクリル基で置換されたＣ１〜Ｃ３０のアルキル基、（メタ）アクリレート基で置換されたＣ１〜Ｃ３０のアルキル基、またはこれらの組み合わせであり、
Ｙは、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキレン基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニレン基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキレン基、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基、またはこれらの組み合わせであり、
０≦Ｍ≦０．５、０≦Ｄ≦０．５、０＜Ｔ１≦０．９５、０＜Ｔ２≦０．２、０＜Ｑ≦０．９であり、Ｍ＋Ｄ＋Ｔ１＋Ｔ２＋Ｑ＝１である。
一実施形態で、前記化学式３のＭ＝０であり、０＜Ｄ≦０．２、０．１≦Ｔ１≦０．９５、０＜Ｔ２＜０．２、０．０５≦Ｑ≦０．９であり、Ｄ＋Ｔ１＋Ｔ２＋Ｑ＝１である。
他の一実施形態で、前記化学式３のＭ＝０およびＤ＝０であり、０．３０≦Ｔ１≦０．９５、０＜Ｔ２＜０．２、０．０５≦Ｑ≦０．８であり、Ｔ１＋Ｔ２＋Ｑ＝１である。
上記カルボシラン−シロキサン共重合体のポリスチレン換算重量平均分子量（Ｍｗ）は、３，０００〜５，０００，０００、例えば、３，２００〜５，０００，０００、例えば 、４，０００〜５，０００，０００、例えば、５，０００〜５，０００，０００、例えば、１０，０００〜５，０００，０００、例えば、１００，０００〜５，０００，０００、例えば、２００，０００〜５，０００，０００、例えば、３００，０００〜５，０００，０００、例えば、４００，０００〜５，０００，０００、例えば、５００，０００〜５，０００，０００、例えば、５００，０００〜４、５００，０００、例えば、５００，０００〜４，０００，０００、例えば、５００，０００〜３，５００，０００、例えば、５００，０００〜３，０００，０００、例えば、５００，０００〜２，５００，０００であってもよく、これらに制限されない。
前記カルボシラン−シロキサン共重合体は、前記低屈折層形成用組成物の総重量を基準として、３０重量％以下、例えば、１重量％〜２５重量％、例えば、１．５重量％〜２０重量％、例えば、２重量％〜１５重量％、例えば、２．５重量％〜１０重量％、例えば、３重量％〜１０重量％、例えば、３．５重量％〜１０重量％、例えば、４．５重量％〜１０重量％、例えば、５重量％〜１０重量％含まれてもよく、これら範囲に制限されない。
（ｂ）沸点が１００℃〜２００℃である有機高分子
一方、低屈折層１２０を形成するための組成物は、前記カルボシラン−シロキサン共重合体と共に、沸点が１００℃〜２００℃である有機高分子を含むことができる。
沸点が１００℃〜２００℃である有機高分子としては、ポリアルキレンオキシド系共重合体、ポリアリーレンオキシド共重合体、およびグリコール系共重合体が挙げられる。前記グリコール系共重合体の例としては、ポリエチレングリコール（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ） ｇｌｙｃｏｌ）、ポリプロピレングリコール（ｐｏｌｙ（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ） ｇｌｙｃｏｌ）などが挙げられ、ポリアルキレンまたはポリアリーレンオキシド系共重合体の例としては、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリフェニレンオキシド（ｐｏｌｙ（ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ） ｏｘｉｄｅ）などが挙げられる。
前記有機高分子の数平均分子量（Ｍｎ）は、１００〜１０，０００、例えば、１００〜８，０００、例えば、２００〜７，０００、例えば、３００〜６，０００、例えば、３５０〜５，０００、例えば、４００〜４，５００、例えば、４５０〜４，０００、例えば、５００〜４，０００、例えば、５００〜３，５００、例えば、６００〜３，０００、例えば、６５０〜３，０００、例えば、７００〜３，０００、例えば、８００〜３，０００、例えば、９００〜３，０００、例えば、１，０００〜３，０００、例えば、１，０００〜２，５００、例えば、１，０００〜２，０００であってもよく、これらに制限されない。
沸点が１００℃〜２００℃である有機高分子を溶媒および前記カルボシラン−シロキサン共重合体と共に低屈折層形成用組成物内に含む場合、上記組成物を基板に塗布した後、加熱してカルボシラン−シロキサン共重合体を硬化するときは、温度を１００℃〜２００℃まで増加させることによって、沸点が１００℃〜２００℃の間である前記有機高分子は、前記基板上に塗布された低屈折層形成用組成物から蒸発するようになる。前記有機高分子が蒸発することによって、上記低屈折層形成用組成物をコーティングしたコーティング層内にナノ気孔が形成され、このようなナノ気孔が形成されたカルボシラン−シロキサン共重合体を含む硬化膜は、上記カルボシラン−シロキサン共重合体から製造される硬化膜よりも低い屈折率を有することができる。したがって、カルボシラン−シロキサン共重合体を含む屈折率が低い低屈折層を形成するにあたり、前記有機高分子を含むことによって、より低い屈折率を有する低屈折層を容易に形成することができる。そのために、一実施形態に係る色変換パネル１００の発光効率をより向上させることができる。
上記沸点が１００℃〜２００℃である有機高分子は、上記カルボシラン−シロキサン共重合体１００重量部に対して５０〜１５０重量部で含まれてもよい。
また、前記有機高分子は、下記で説明する界面活性剤と共に予備混合された後、前記低屈折層形成用組成物の総重量を基準として有機高分子の固形分３０重量％以下、例えば、１重量％〜２５重量％、例えば、１．５重量％〜２０重量％、例えば、２重量％〜１５重量％、例えば、２．５重量％〜１０重量％、例えば、３重量％〜１０重量％、例えば、３．５重量％〜１０重量％、例えば、４．５重量％〜１０重量％、例えば、５重量％〜１０重量％含まれてもよく、これら範囲に制限されない。
（Ｃ）気孔形成用界面活性剤
一実施形態に係る低屈折層形成用組成物は、追加的な気孔形成のための界面活性剤の構造をさらに含む。
上記界面活性剤は、無機物の性質を有する前記カルボシラン−シロキサン共重合体と有機物の性質を有する上記沸点が１００℃〜２００℃である有機高分子が溶媒内で円滑に混合されるようにし、追加的なナノ気孔を形成する。このような界面活性剤は、上記の沸点が１００℃〜２００℃である有機高分子と１：９〜９：１の重量比、例えば、２：８〜８：２の重量比、例えば、３：７〜７：３、例えば、４：６〜６：４、例えば、５：５の重量比で予備混合された後、上記カルボシラン−シロキサン共重合体と混合され得る。
界面活性剤は、下記化学式４で表されるアンモニウム塩を含むことができる：
Figure 0006937436
前記化学式４において、Ｒａ〜Ｒｄは、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基であり、
Ｘはハロゲン原子、例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩであってもよい。
一実施例で、前記化学式４のＲａ〜Ｒｄのうちの３個は全てメチル基であり、残りの１個はＣ１０〜Ｃ３０のアルキル基であってもよい。
前記化学式４で表した界面活性剤の具体的な例としては、セチルトリメチルアンモニウムクロリド（ｃｅｔｙｌｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロリド（ｈｅｘａｄｅｃｙｌｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド（ｄｏｄｅｃｙｌｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）などが挙げられ、これらに制限されない。
（ｄ）溶剤
上記低屈折層を形成するための溶媒としては、２００℃以上の工程温度で使用可能な任意の溶媒を用いることができる。例えば、上記溶媒は、アルコール型溶媒、例えば、ブタノール、イソプロパノールなどと、ケトン型溶媒、例えば、ＰＭＥＡ、ＤＩＢＫなどを用いることができ、これら以外に当該技術分野における公知の溶媒として、上記工程温度以上で使用可能な任意の溶媒を１種または２種以上混合して用いることができる。
溶剤は、上記カルボシラン−シロキサン共重合体１００重量部に対して３００〜２，０００重量部で含まれてもよく、全体の固形分含有量により適切に調節することができる。
（ｅ）硬化触媒
上記低屈折層形成用組成物は、上記カルボシラン−シロキサン共重合体のシロキサン樹脂末端の未反応シラノール基の硬化を促進するための熱硬化性硬化触媒をさらに含むことができるが、使用するカルボシラン−シロキサン樹脂によりこのような触媒を含まなくてもよい。硬化型触媒の例としては、テトラブチルアンモニウムアセテート（ＴＢＡＡ）のようなアンモニウム塩の形態を有するものを含むことができる。
上記硬化触媒を用いる場合、このような触媒は、上記カルボシラン−シロキサン共重合体１００重量部に対して５重量部以下、例えば、３重量部以下、例えば１重量部以下含まれてもよい。
（ｆ）その他添加剤
前記低屈折層形成用組成物は、当該技術分野における公知の多様な添加剤をさらに含むことができる。このような添加剤として、上記低屈折層形成用組成物のコーティング時のコーティング性向上および欠陥の生成防止効果のための界面活性剤、例えば、フッ素系界面活性剤をさらに含むことができ、これに制限されない。これら添加剤は、上記カルボシラン−シロキサン共重合体１００重量部に対して１０重量部以下、例えば、８重量部以下、例えば、５重量部以下、例えば、３重量部以下、例えば、２重量部以下、例えば、１重量部以下で含まれてもよい。
以上説明したように、低屈折層形成用組成物を基板上にコーティングし、乾燥させた後、硬化することによってカルボシラン−シロキサン共重合体を含む低屈折層として形成することができる。
上記低屈折層形成用組成物を基板上にコーティングする方法は、当該技術分野における公知の多様な方法中の任意の方法を用いることができ、例えば、スピンコーティング、スリットアンドスピンコーティング、スリットコーティング、ロールコーティング方法、またはダイコーティングのような方法があるが、これらに制限されない。一実施例で、前記低屈折層形成用組成物は、基板上にスピンコーティングすることができる。
基板上に塗布された低屈折層形成用組成物は、乾燥または硬化工程により乾燥および硬化されて低屈折層を形成する。乾燥または硬化温度は、１５０以上３００以下、例えば、１５０以上２８０以下、例えば、１５０以上２７０以下、例えば、１５０以上２５０以下、例えば、１７０以上２５０以下、例えば、１８０以上２４０以下の範囲の工程温度であってもよい。
前記製造方法により製造された低屈折層１２０は、１００ｎｍ〜２．０μｍの厚さを有することができる。
一方、低屈折層１２０は、特定の波長領域を除いた４００ｎｍの波長を含む残りの可視光波長領域に対する光透過率が６０％以上、例えば７０％以上、例えば８０％以上、例えば９０％以上、例えば９５％以上であってもよい。
また、可視光線の範囲に該当する４００ｎｍ〜７５０ｎｍの範囲の波長全領域での平均反射率（ＳＣＥ値）が１０％以下、例えば、７％以下、例えば、５％以下、例えば、３％以下であってもよい。したがって、一実施形態に係る色変換パネル１００は、低い波長の範囲でも高い光透過率を有することができ、可視光線に該当する波長の全領域にかけて低い反射率を維持して光学的特性がより向上することができる。
前述のように、低屈折層１２０を形成した後、その上に色変換層１３０を形成し、これら色変換層１３０は、それぞれ特定波長の光を吸収して異なる波長の光を放出する量子ドットを含む色変換部材１３２、１３４を含む。このような色変換部材１３２、１３４は、量子ドットを含む色変換層形成用組成物を低屈折層１２０上に塗布して形成することができる。上記色変換層形成用組成物は、量子ドット、量子ドット分散用溶媒、バインダー樹脂、光重合性単量体、光重合開始剤、およびその他添加剤などを含むことができる。以下、このような色変換層形成用組成物を構成する各成分について詳細に説明する。
（１）量子ドット
量子ドットは、等方性（ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ）光放射特性を有するため、光源から入射された入射光を受けて励起（ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ）されてから基底（ｇｒｏｕｎｄ）状態に戻って放射方向に放射光を放出することができる。そのために、色変換部材１３２、 １３４として量子ドットを含む色変換層１３０は、発光層として用いることができる。
量子ドットは、量子閉じ込め効果（ｑｕａｎｔｕｍ ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔ）により不連続的なエネルギーバンドギャップ（ｅｎｅｒｇｙ ｂａｎｄ ｇａｐ）を有するため、入射光を吸収して一定の波長領域を有する放射光を放出する。つまり、一実施形態の色変換層１３０は、量子ドットを含み、他の発光体を含む場合に比べて色純度が高い画像を表示することができる。
図１に示したように、色変換層１３０は、第１波長の光を放出する第１色変換部材１３２と、第２波長の光を放出する第２色変換部材１３４を含むため、これら第１色変換部材１３２と第２色変換部材１３４はそれぞれ異なる波長の光を吸収するか、および／または異なる波長の光を放出する異なる量子ドットを含むことができる。この時、第１色変換部材１３２は、５８０ｎｍ〜７００ｎｍで最大蛍光発光波長を有する第１量子ドットを含む赤色系の光を放出することができ、第２色変換部材１３４は、４５０ｎｍ〜５８０ｎｍで最大蛍光発光波長を有する第２量子ドットを含む緑色系の光を放出することができる。ただし、これに限定されるのではなく、第１色変換部材１３２および第２色変換部材１３４共に同一の波長の光を吸収して同一の波長の光を放出する同一の量子ドットを含むことができることはもちろんである。第１色変換部材１３２および第２色変換部材１３４に含まれる量子ドットの平均粒径は、それぞれ５ｎｍ〜２０ｎｍであってもよい。
上記量子ドットは、２０ｎｍ〜１００ｎｍ、例えば２０ｎｍ〜８０ｎｍ、例えば４０ｎｍ〜６０ｎｍの半値幅（Ｆｕｌｌ ｗｉｄｔｈ ａｔ ｈａｌｆ ｍａｘｉｍｕｍ；ＦＷＨＭ）を有することができる。量子ドットが上記範囲の半値幅を有する場合、色純度が高いため、カラーフィルター素材として使用する際、色再現率が高いという効果がある。
量子ドットは、有機物あるいは無機物、または有機物と無機物のハイブリッド（混成物）であってもよく、ＩＩ族−ＶＩ族化合物、ＩＩＩ族−Ｖ族化合物、ＩＶ族−ＶＩ族化合物、ＩＶ族化合物、ＩＩ族−ＩＩＩ−ＶＩ族化合物、Ｉ族−ＩＩ族−ＩＶ族−ＶＩ族化合物、またはこれらの組み合わせを含むことができる。
量子ドットは、図面に示されてはいないが、コアおよび前記コアを囲むシェルから構成されてもよく、前記コアおよびシェルは、それぞれ独立して、ＩＩ−ＩＶ族、ＩＩＩ−Ｖ族などからなるコア、コア／シェル、コア／第１シェル／第２シェル、合金、合金／シェルなどの構造を有することができる。
量子ドットの構造は特に限定されないが、上記コア／シェル構造の量子ドットの場合、シェルを含む全体の量子ドットの大きさ（平均粒径）は、１ｎｍ〜１５ｎｍ、例えば５ｎｍ〜１０ｎｍであってもよい。
一方、この他にも量子ドットの形態は、当該技術分野で一般的に使用する形態のものであって、特に限定されない。一例として、上記量子ドットは、球状以外にもピラミッド型、多重枝型（ｍｕｌｔｉ−ａｒｍ）、または立方体（ｃｕｂｉｃ）のナノ粒子、ナノチューブ、ナノワイヤー、ナノ繊維、ナノシート形状を有することができる。
量子ドットの安定性および分散性向上のために、上記シェルの表面に有機物質を置換して量子ドットを安定化することができ、前記有機物質は、チオール（ｔｈｉｏ）系化合物、アミン（ａｍｉｎｅ）系化合物、ホスフィンオキシド（ｐｈｏｓｐｈｉｎｅ ｏｘｉｄｅ）系化合物、アクリル（ａｃｒｙｌ）系化合物、Ｓｉ系化合物などを含むことができるが、必ずしもこれに限定されるのではない。
最近、全世界的に環境に対する関心が大幅に増加し、有毒物質に対する規制が強化されているため、カドミウム系コアを有する発光物質の代わりに、量子効率（ｑｕａｎｔｕｍ ｙｉｅｌｄ）は多少低いが、環境にやさしい非カドミウム系発光素材、例えばＩｎＰ／ＺｎＳのコア／シェルタイプ量子ドット（ｃｏｒｅ−ｓｈｅｌｌ ｔｙｐｅ ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔｓ）、ＩｎＰ／ＺｎＳｅ／ＺｎＳのコア／第１シェル／第２シェルタイプ量子ドット（ｃｏｒｅ−ｆｉｒｓｔ ｓｈｅｌｌ−ｓｅｃｏｎｄ ｓｈｅｌｌ ｔｙｐｅ ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔｓ）などが多く使用されているが、必ずしも非カドミウム系発光素材を使用しなければならないわけではない。
（２）量子ドット分散用溶媒
量子ドット分散用溶媒は、無機粒子の形態である量子ドット以外にもバインダー樹脂、光重合性単量体、光重合開始剤、その他添加剤などのような有機成分を同時に溶かすことができるように極性基および非極性基を両方含む両親媒性溶媒であってもよい。一例として、ペンチルアセテート、ヘキシルアセテート、デシルアセテート、ドデシルアセテート、シクロヘキシルアセテートのように、沸点が１４８℃〜２５０℃、例えば、沸点が１４８℃〜１８０℃であり、両親媒性化合物である溶媒であってもよい。一実施例では、上記量子ドット分散用溶媒は、シクロヘキシルアセテートであってもよいが、これに限定されない。
また、このように相対的に高い沸点の両親媒性化合物溶媒と共に、相対的に低い沸点を有する化合物であるイソアミルアセテート、ジエチルエーテル、ジブチルエーテルまたはメチルイソブチルケトンを、高い沸点の溶媒と混合して用いることもできる。
上記両親媒性化合物および上記両親媒性化合物よりも低い沸点を有する化合物は、６：４〜９：１の重量比で含まれてもよい。前記両親媒性化合物および前記両親媒性化合物よりも低い沸点を有する化合物が同じ重量比で含まれるか、上記両親媒性化合物よりも低い沸点を有する化合物が上記両親媒性化合物よりも多く含まれる場合、量子ドットが析出して光変換率が低下することがある。また、両親媒性化合物が前記両親媒性化合物よりも低い沸点を有する化合物に比べて過度に多い含有量、例えば９倍以上の含有量で含まれる場合、コーティングおよびプリベーク（Ｐｒｅｂａｋｅ）工程後、過剰の溶媒の残留によるコーティング膜の硬度（ｈａｒｄｎｅｓｓ）が低下することがある。
（３）バインダー樹脂
無機粒子である量子ドットを含む色変換層形成用組成物内の構成成分を低屈折層１２０上にコーティングするために、上記色変換層形成用組成物は、バインダー樹脂を含む。上記バインダー樹脂としては、アクリル系バインダー樹脂、カルド系バインダー樹脂、またはこれらの組み合わせを含むことができ、この他にも当該技術分野における公知の多様な種類のバインダーを含むことができる。
（４）光重合性単量体
光重合性単量体は、少なくとも１個のエチレン性不飽和二重結合を有する（メタ）アクリル酸の一官能または多官能エステルを用いることができる。このような光重合性単量体は、上記のエチレン性不飽和二重結合を有することによって、光重合性単量体を含む色変換層形成用組成物のパターン形成工程で露光時に十分な重合を起こし、これによって色変換層形成用組成物が硬化することによって、耐熱性、耐光性、および耐薬品性に優れたパターンが形成され得る。
上記光重合性単量体は、より優れた現像性を付与するために酸無水物で処理して用いることもできる。
（５）光重合開始剤
光重合開始剤は、感光性樹脂組成物に一般的に使用される開始剤であり、例えば、アセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、ベンゾイン系化合物、トリアジン系化合物、オキシム系化合物、アミノケトン系化合物などを用いることができる。上記光重合開始剤は、光を吸収して励起状態になった後、そのエネルギーを伝達することによって化学反応を起こす光増減剤と共に用いられることもできる。
上記光重合開始剤は、上記化合物以外にも、カルバゾール系化合物、ジケトン類化合物、スルホニウムボレート系化合物、ジアゾ系化合物、イミダゾール系化合物、非イミダゾール系化合物などを用いることができる。
一実施例で、色変換層１３０は、量子ドットを含む色変換部材１３２、１３４を含む色変換層形成用組成物を基板１１０上の低屈折層１２０上にコーティングした後、パターニング工程を経ることによって形成される。パターニング工程は、一例として、上記色変換層形成用組成物を低屈折層１２０が形成された基板１１０上にスピンまたはスリットコート法、ロールコート法、スクリーン印刷法、アプリケーター法などの方法で塗布して乾燥して塗膜を形成する段階、マスクを利用して第１色変換部材１３２、および第２色変換部 材１３４に対応する形状のパターンを形成する露光段階、不要な部分を除去する現像段階、および耐熱性、耐光性、密着性、耐クラック性、耐薬品性、高強度、保存安定性などの面で優れたパターンを得るために、再び加熱したり活性線照射などを行ったりして硬化する後処理段階のような工程を経て進行され得るが、これに限定されるのではない。
第１および第２色変換部材１３２、１３４は、量子ドット以外に光散乱体（図示せず）などをさらに含むことができる。光散乱体は、量子ドットと共に色変換層１３０内に分散していてもよい。光散乱体は、入射光が量子ドットに入射されるように誘導したり、量子ドットから放出される放射光が色変換層１３０外部に放出され得るように放射方向を誘導したりすることができる。これによって、色変換層１３０の光効率の低下を最小限にすることができる。一方、透光部材１３６も光散乱体を含むことができる。
上記低屈折層１２０および上記色変換層１３０上には平坦化層１４０が形成される。平坦化層１４０は、低屈折層１２０および色変換層１３０を覆ってこれらを保護し、色変換パネル１００の表面が平坦になるようにする。平坦化層１４０は、光が透過され得るように透明であり、電気的に絶縁性を有する物質からなることができる。この際、本実施形態に係る平坦化層１４０は、低屈折層１２０と同一の物質からなることができる。
例えば、平坦化層１４０は、低屈折層１２０のようにカルボシラン−シロキサン共重合体を含む低屈折物質からなることによって、色変換パネル１００の発光効率をより向上させることができる。また、低屈折層１２０に入射した光が平坦化層１４０に入射する時に反射されたり散乱されたりすることを最小限にすることによって、界面の光学的損失を最小化して、光効率が向上した色変換パネル１００を提供することができる。
図３は、図２の一変形例による断面図である。図３を参照すると、一変形例による色変換パネル１００は、第１キャッピング層１５０および第２キャッピング層１６０をさらに含むことができる。図３には、第１キャッピング層１５０および第２キャッピング層１６０を全て含む変形例が示されているが、これらのうちのいずれか１つを省略してもよい。
第１キャッピング層１５０は、平坦化層１４０上に形成されて平坦化層１４０を覆う。したがって、平坦化層１４０を形成する段階の後に形成されてもよい。第１キャッピング層１５０は、基板１１０全面にかけて形成されてもよい。
第２キャッピング層１６０は、低屈折層１２０と色変換層１３０との間に形成され、第１キャッピング層１５０と同様に基板１１０全面にかけて形成されてもよい。したがって、第２キャッピング層１６０は、低屈折層１２０形成段階と色変換層１３０形成段階との間に形成されてもよい。
第１キャッピング層１５０および第２キャッピング層１６０も低屈折層１２０と同様に低い屈折率を有する物質からなることができ、一例としてＳｉＮｘのような物質を含むことができる。平坦化層１４０と界面を形成する第１キャッピング層１５０、および低屈折層１２０と平坦化層１４０との間に位置してこれらと界面を形成する第２キャッピング層１６０も低い屈折率を有する物質からなることによって、第１キャッピング層１５０および第２キャッピング層１６０に入射される光が反射されたり散乱されたりすることを最小化することによって、界面の光学的損失を最小化して、光効率が向上した色変換パネル１００を提供することができる。
反射されたり散乱されたりすることを最小化することによって、界面の光学的損失を最小化して、光効率が向上した色変換パネル１００を提供することができる。
第１キャッピング層１５０および第２キャッピング層１６０を含む色変換パネル１００の場合、低屈折層１２０、第１キャッピング層１５０および第２キャッピング層１６０を全く含まない色変換パネル１００に比べて１５０％以上の発光効率の上昇効果を奏することができる。
以上では、本発明の一実施形態に係る色変換パネル１００およびこれを製造する方法について共に説明した。これによると、量子ドットを含む色変換パネル１００において量子ドットによる発光効率が向上する色変換パネル１００を提供することができる。
実施例
以下、本発明の好ましい実施例を記載する。ただし、下記の実施例は本発明の好適な一実施例に過ぎず、本発明が下記の実施例により限定されるのではない。
カルボシラン−シロキサン共重合体の製造
合成例１
１リットルの４口ジャケット反応器にイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）５７０ｇを投入した後、２５℃に維持しながらメチルトリメトキシシラン（Ｍｅｔｈｙｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙ ｓｉｌａｎｅ）、テトラエチルオルトシリケート（Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ ｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）、ビストリメトキシシリルエタン（１，２−（Ｂｉｓ（ｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌｙｌ）ｅｔｈａｎｅ）を０．５５：０．４０：０．０５のモル比で混合した混合物を投入する。その後、２０％濃度のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド（Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ；ＴＭＡＨ）水溶液１ｇと蒸溜水２７ｇを混合した後、前記ジャケット反応器にｏｎｅ−ｄｒｏｐで落として攪拌した。
その後、６０℃に反応器を加熱してシリコンポリマーを成長させてカルボシラン−シロキサン共重合体を得た。得られたカルボシラン−シロキサン共重合体の分子量（ポリスチレン換算）をＧＰＣで測定したところ、重量平均分子量は５０，０００であった。
合成例２
水とプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｍｏｎｏｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ ａｃｅｔａｔｅ；ＰＥＧＭＥＡ）を１：８０重量比で混合した混合溶媒１ｋｇを３口フラスコに投入した後、２５℃に維持しながら６０％ ＨＮＯ３水溶液１ｇを添加する。次いで、モノマーとしてメチルトリメトキシシラン（Ｍｅｔｈｙｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙ ｓｉｌａｎｅ）、テトラエチルオルトシリケート（Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ ｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）、ビストリメトキシシリルエタン（１，２−（Ｂｉｓ（ｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌｙｌ）ｅｔｈａｎｅ）を０．５５：０．４０：０．０５のモル比で混合した混合物を投入する。
溶媒、モノマー、および触媒を全て投入した後、温度を６０℃に上げ、７２時間加熱還流しながら縮重合反応を行う。得られたカルボシラン−シロキサン共重合体の分子量（ポリスチレン換算）をＧＰＣで測定したところ、重量平均分子量は４，０００であった。
合成例３
水とプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｍｏｎｏｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ ａｃｅｔａｔｅ；ＰＥＧＭＥＡ）を１：８０重量比で混合した混合溶媒１ｋｇを３口フラスコに投入した後、２５℃に維持しながら６０％ ＨＮＯ３水溶液１ｇを添加する。次いで、モノマーとしてメチルトリメトキシシラン（Ｍｅｔｈｙｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙ ｓｉｌａｎｅ）、テトラエチルオルトシリケート（Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ ｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）、ビストリメトキシシリルエタン（１，２−（Ｂｉｓ（ｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌｙｌ）ｅｔｈａｎｅ）を０．７５：０．２０：０．０５のモル比で混合した混合物を投入する。溶媒、モノマー、および触媒を全て投入した後、温度を６０℃に上げ、７２時間加熱還流しながら縮重合反応を行う。得られたカルボシラン−シロキサン共重合体の分子量（ポリスチレン換算）をＧＰＣで測定したところ、重量平均分子量は３，２００であった。
比較合成例
水とプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｍｏｎｏｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ ａｃｅｔａｔｅ）を１：８０重量比で混合した混合溶媒１ｋｇを３口フラスコに投入した後、２５℃に維持しながら６０％ ＨＮＯ３水溶液１ｇを添加する。次いで、モノマーとしてメチルトリメトキシシラン（Ｍｅｔｈｙｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙ ｓｉｌａｎｅ）、テトラエチルオルトシリケート（Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ ｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）を０．７５：０．３０のモル比で混合した混合物を投入する。溶媒、モノマー、および触媒を全て投入した後、温度を６０℃に上げ、７２時間加熱還流しながら縮重合反応を行う。得られたシロキサン共重合体の分子量（ポリスチレン換算）をＧＰＣで測定したところ、重量平均分子量は３，８００であった。
実施例１
合成例１のカルボシラン−シロキサン共重合体固形分基準３．０重量％、プロピレンオキシド重合体（ＰＰＯ、Ｍｎ＝２，０００）とセチルトリメチルアンモニウムクロリド（ｃｅｔｙｌｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）を５：５重量比で混合した有機高分子固形分基準３．０重量％、ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ（Ｆ−５５２）固形分基準０．０１％を混合して、固形分濃度が６．０重量％になるようにジイソブチルケトン（ＤＩＢＫ）で３０分間溶解した後、０．１μｍのミリポアフィルターで濾過して低屈折層形成用組成物を製造した。
実施例２
合成例２のカルボシラン−シロキサン共重合体固形分基準７．５重量％、ＰＰＯ（Ｍｎ＝２，０００）とセチルトリメチルアンモニウムクロリドを５：５重量比で混合した有機高分子固形分基準７．５重量％、ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ（Ｆ−５５２）固形分基準０．０１％を混合して、固形分濃度が１５．０重量％になるようにＤＩＢＫで３０分間溶解した後、０．１μｍのミリポアフィルターで濾過して低屈折層形成用組成物を製造した。
実施例３
合成例３のカルボシラン−シロキサン共重合体固形分基準７．５重量％、ＰＰＯ（Ｍｎ＝２，０００）とセチルトリメチルアンモニウムクロリドを５：５重量比で混合した有機高分子固形分基準７．５重量％、ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ（Ｆ−５５２）固形分基準０．０１％を混合して、固形分濃度が１５．０重量％になるようにＤＩＢＫで３０分間溶解した後、０．１μｍのミリポアフィルターで濾過して低屈折層形成用組成物を製造した。
実施例４
合成例２のカルボシラン−シロキサン共重合体固形分基準１０．０重量％、ＰＰＯ（Ｍｎ＝２，０００）とセチルトリメチルアンモニウムクロリドを５：５重量比で混合した有機高分子固形分基準５．０重量％、ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ（Ｆ−５５２）固形分基準０．０１％を混合して、固形分濃度が１５．０重量％になるようにＤＩＢＫで３０分間溶解した後、０．１μｍのミリポアフィルターで濾過して低屈折層形成用組成物を製造した。
実施例５
合成例２のカルボシラン−シロキサン共重合体固形分基準６．０重量％、ＰＰＯ（Ｍｎ＝２，０００）とセチルトリメチルアンモニウムクロリドを５：５重量比で混合した有機高分子固形分基準９．０重量％、ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ（Ｆ−５５２）固形分基準０．０１％を混合して、固形分濃度が１５．０重量％になるようにＤＩＢＫで３０分間溶解した後、０．１μｍのミリポアフィルターで濾過して低屈折層形成用組成物を製造した。
比較例１
比較合成例のシロキサン共重合体固形分基準７．５重量％、ＰＰＯ（Ｍｎ＝２，０００）とセチルトリメチルアンモニウムクロリドを５：５重量比で混合した有機高分子固形分基準７．５重量％、ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ（Ｆ−５５２）固形分基準０．０１％を混合して、固形分濃度が１５．０重量％になるようにＤＩＢＫで３０分間溶解した後、０．１μｍのミリポアフィルターで濾過して低屈折層形成用組成物を製造した。
比較例２
比較合成例のシロキサン共重合体固形分基準１０．０重量％、ＰＰＯ（Ｍｎ＝２，０００）とセチルトリメチルアンモニウムクロリドを５：５重量比で混合した有機高分子固形分基準５．０重量％、ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ（Ｆ−５５２）固形分基準０．０１％を混合して、固形分濃度が１５．０重量％になるようにＤＩＢＫで３０分間溶解した後、０．１μｍのミリポアフィルターで濾過して低屈折層形成用組成物を製造した。
比較例３
比較合成例のシロキサン共重合体固形分基準６．０重量％、ＰＰＯ（Ｍｎ＝２，０００）とセチルトリメチルアンモニウムクロリドを５：５重量比で混合した有機高分子固形分基準９．０重量％、ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ（Ｆ−５５２）固形分基準０．０１％を混合して、固形分濃度が１５．０重量％になるようにＤＩＢＫで３０分間溶解した後、０．１μｍのミリポアフィルターで濾過して低屈折層形成用組成物を製造した。
硬化膜の製造および評価
実施例１〜５および比較例１〜３で製造された低屈折層形成用組成物を量子ドット効率評価用基板上にスピンコーター（Ｍｉｋａｓａ社、Ｏｐｔｉｃｏａｔ ＭＳ−Ａ１５０）を用いて、３００ｒｐｍ〜１５００ｒｐｍの速度でコーティングした後、熱板（ｈｏｔ−ｐｌａｔｅ）を利用して１００℃で１２０秒間かけて熱板（ｈｏｔ−ｐｌａｔｅ）上でプリベーキング（ｐｒｅ−ｂａｋｉｎｇ）して膜を形成し、その後、１８０℃〜２００℃の温度で５分間硬化し、乾燥して１．０μｍ厚さのコーティング硬化膜を得ており、上記コーティング硬化膜の厚さはＡｌｐｈａ−ｓｔｅｐ（Ｓｕｒｆａｃｅ ｐｒｏｆｉｌｅｒ ＫＬＡ、Ｔｅｎｃｏｒ社）で測定した。
（１）コーティング硬化膜の適正 ｃｒａｃｋ ｍａｒｇｉｎ
前記硬化されたコーティング硬化膜を製造する過程で、ｃｒａｃｋが発生しないｒｐｍでのコーティング硬化膜の厚さをＡｌｐｈａ−ｓｔｅｐ、Ｓｕｒｆａｃｅ ｐｒｏｆｉｌｅｒ ＫＬＡ ｔｅｎｃｏｒ社を用いて測定し、その結果を下記表１に示した。
コーティング硬化膜の適正ｃｒａｃｋ ｍａｒｇｉｎは２．０μｍ以上であり、２．０μｍ以下では、工程マージンが狭くなって使用し難いこともある。コーティング硬化膜の厚さは、１．０μｍが最も適切であり、１．０μｍ未満では量産工程が難しく、３．０μｍ以上積層時にｃｒａｃｋ発生などの問題で構造設計が難しいこともある。
（２）屈折率
実施例１〜５および比較例１〜３の組成物から得られたそれぞれの硬化コーティング膜に対して、分光エリプソメーター（Ｍ−２０００Ｄ、Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社）で屈折率を測定し、その結果を下記表１に示した。
（３）発光効率の評価
実施例１〜５および比較例１〜３の組成物から得られたそれぞれの硬化コーティング膜に対して、Ｑｕａｎｔａｕｒｕｓ−ＱＹ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｙｉｅｌｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ（Ｈａｍａｍａｔｓｕ社）で量子ドット効率を測定し、その結果を下記表１に示した。
（４）発光効率の評価＿ｃａｐｐｉｎｇ
実施例１〜５および比較例１〜３の組成物から得られたそれぞれの硬化コーティング膜の上部に化学気相蒸着法（ＣＶＤ）を通じて、ＳｉＮｘを５００Åの厚さに蒸着した後、Ｑｕａｎｔａｕｒｕｓ−ＱＹ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｙｉｅｌｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ（Ｈａｍａｍａｔｓｕ社）で量子ドット効率を測定し、その結果を下記表１に示した。
Figure 0006937436
上記表１を参照すると、実施例１〜５の硬化コーティング膜は、比較例１〜４に比べて、全て１．３０以下の屈折率を有し、Ｃｒａｃｋ ｍａｒｇｉｎが２．０μｍ以上で、クラックが発生しないｒｐｍでの厚さが厚いことを確認できる。また、実施例１〜５の硬化コーティング膜の発光効率が、比較例１〜４の硬化コーティング膜の発光効率に比べて顕著に向上したことを確認できる。
結論として、実施例１〜５の硬化コーティング膜は、比較例１〜４の硬化コーティング膜と比較して屈折率、クラック発生防止および発光効率の増加効果を向上することができる。
以上で、本発明の特定の実施例が説明され、図示されたが、本発明は記載された実施例に限定されるのではなく、本発明の思想および範囲を逸脱せずに多様に修正および変形可能であることは当該技術の分野における通常の知識を有する者に自明である。したがって、かかる修正例または変形例は、本発明の技術的な思想や観点から個別的に理解されてはならず、変形された実施例は本発明の特許請求の範囲に属する。
１００：色変換パネル、
１１０：基板、
１１２：保護層、
１２０：低屈折層、
１３０：色変換層、
１３２：第１色変換部材、
１３４：第２色変換部材、
１３６：透過部材、
１４０：平坦化層、
１５０：第１キャッピング層、
１６０：第２キャッピング層、
Ａ：第１領域、
Ｂ：第２領域、
Ｃ：第３領域。

Claims (15)

  1. 基板；
    前記基板の一面上に配置され、カルボシラン−シロキサン共重合体を含む低屈折層；
    前記低屈折層上に配置される色変換部材を含む色変換層；および
    前記低屈折層および前記色変換層を覆う平坦化層を含み、
    前記低屈折層は、５００ｎｍ〜５５０ｎｍ波長に対する屈折率が１．３０以下であり、
    前記色変換部材は、量子ドットを含む色変換パネル。
  2. 前記低屈折層は、下記（ａ）〜（ｄ）を含む低屈折層形成用組成物を前記基板上にコーティングして形成された、請求項１に記載の色変換パネル：
    （ａ）下記化学式３で表されるカルボシラン−シロキサン共重合体：
    Figure 0006937436
    前記化学式３中、
    Ｒ４〜Ｒ９は、水素、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、カルボキシル基、Ｒ（Ｃ＝Ｏ）−、Ｒ（Ｃ＝Ｏ）Ｏ−（ここで、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基）、エポキシ基含有１価の有機基、（メタ）アクリル基、（メタ）アクリレート基、（メタ）アクリル基で置換されたＣ１〜Ｃ３０のアルキル基、（メタ）アクリレート基で置換されたＣ１〜Ｃ３０のアルキル基、またはこれらの組み合わせであり、
    ＹはＣ１〜Ｃ３０のアルキレン基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニレン基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキレン基、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基、またはこれらの組み合わせであり、
    ０≦Ｍ≦０．５、０≦Ｄ≦０．５、０＜Ｔ１≦０．９５、０＜Ｔ２≦０．２、０＜Ｑ≦０．９であり、
    Ｍ＋Ｄ＋Ｔ１＋Ｔ２＋Ｑ＝１である：
    （ｂ）沸点が１００℃〜２００℃である有機高分子、
    （ｃ）下記化学式４で表される界面活性剤：
    Figure 0006937436
    前記化学式４中、Ｒａ〜Ｒｄは、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基であり、
    Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩから選択されるハロゲン原子である、
    （ｄ）溶剤。
  3. 前記化学式３中、Ｍ＝０、０＜Ｄ≦０．２、０．１≦Ｔ１≦０．９５、０＜Ｔ２＜０．２、０．０５≦Ｑ≦０．９、およびＤ＋Ｔ１＋Ｔ２＋Ｑ＝１である、請求項２に記載の色変換パネル。
  4. 前記カルボシラン−シロキサン共重合体は、下記化学式１で表される化合物および化学式２で表される化合物を加水分解縮合反応させて形成された、請求項２または３に記載の色変換パネル：
    Figure 0006937436
    前記化学式１中、Ｒ１は水素、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、カルボキシル基、Ｒ（Ｃ＝Ｏ）−、Ｒ（Ｃ＝Ｏ）Ｏ−（ここで、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基）、エポキシ基含有１価の有機基、（メタ）アクリル基、（メタ）アクリレート基、（メタ）アクリル基で置換されたＣ１〜Ｃ３０のアルキル基、（メタ）アクリレート基で置換されたＣ１〜Ｃ３０のアルキル基、またはこれらの組み合わせであり、
    Ｒ２は水素、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基のうちのいずれか１つを表し、
    ｎは、０≦ｎ＜４を表し、
    Figure 0006937436
    前記化学式２中、Ｒ３は、水素、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、またはＣ６〜Ｃ３０のアリール基を表し、
    Ｙは、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキレン基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニレン基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキレン基、Ｃ６〜Ｃ３０のアリーレン基、またはこれらの組み合わせを表す。
  5. 前記カルボシラン−シロキサン共重合体のポリスチレン換算重量平均分子量（Ｍｗ）は、３，０００〜５，０００，０００である、請求項２〜４のいずれか１項に記載の色変換パネル。
  6. 前記カルボシラン−シロキサン共重合体は、前記低屈折層形成用組成物の総重量を基準として３０重量％以下含まれる、請求項２〜５のいずれか１項に記載の色変換パネル。
  7. 前記有機高分子は、ポリアルキレンオキシド系共重合体、ポリアリーレンオキシド共重合体、およびグリコール系共重合体の中から選択される１種以上である、請求項２〜６のいずれか１項に記載の色変換パネル。
  8. 前記有機高分子の数平均分子量は、１００〜１０，０００である、請求項２〜７のいずれか１項に記載の色変換パネル。
  9. 前記有機高分子は、前記カルボシラン−シロキサン共重合体１００重量部に対して５０〜１５０重量部で含まれる、請求項２〜８のいずれか１項に記載の色変換パネル。
  10. 前記平坦化層は、前記低屈折層と同一の物質を含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の色変換パネル。
  11. 前記平坦化層を覆う第１キャッピング層；および
    前記低屈折層と前記色変換層との間に位置する第２キャッピング層のうちの１つ以上をさらに含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の色変換パネル。
  12. 前記低屈折層は、４００ｎｍでの光透過率が９０％以上である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の色変換パネル。
  13. 基板上に低屈折層形成用組成物を塗布し、塗布された前記低屈折層形成用組成物を硬化してカルボシラン−シロキサン共重合体を含む低屈折層を形成する段階；
    前記低屈折層上に量子ドットを含む色変換部材を含む色変換層を形成する段階；および
    前記色変換層上に平坦化層を形成する段階を含み、
    前記低屈折層は、５００ｎｍ〜５５０ｎｍ波長に対して１．３０以下の屈折率を有する色変換パネルの製造方法。
  14. 前記低屈折層形成用組成物は、（ａ）下記化学式１で表される化合物および下記化学式２で表される化合物の加水分解縮合反応生成物、（ｂ）沸点が１００℃〜２００℃である有機高分子、（ｃ）下記化学式４で表される界面活性剤、ならびに（ｄ）溶剤を含む、請求項１３に記載の色変換パネルの製造方法：
    Figure 0006937436
    前記化学式１中、Ｒ１は、水素、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ１〜Ｃ３０のアルコキシ基、カルボキシル基、Ｒ（Ｃ＝Ｏ）−、Ｒ（Ｃ＝Ｏ）Ｏ−（ここで、Ｒは、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基）、エポキシ基含有の１価有機基、（メタ）アクリル基、（メタ）アクリレート基、（メタ）アクリル基で置換されたＣ１〜Ｃ３０のアルキル基、（メタ）アクリレート基で置換されたＣ１〜Ｃ３０のアルキル基、またはこれらの組み合わせであり、
    Ｒ２は、水素、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、Ｃ６〜Ｃ３０のアリール基のうちのいずれか１つを表し、
    ｎは、０≦ｎ＜４を表し、
    Figure 0006937436
    前記化学式２中、Ｒ３は、水素、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキル基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニル基、またはＣ６〜Ｃ３０のアリール基を表し、
    Ｙは、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキレン基、Ｃ２〜Ｃ３０のアルケニレン基、Ｃ３〜Ｃ３０のシクロアルキレン基、Ｃ６〜Ｃ３０のアリーレン基、またはこれらの組み合わせを表し、
    Figure 0006937436
    前記化学式４中、Ｒａ〜Ｒｄは、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ３０のアルキル基であり、
    Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩから選択されるハロゲン原子である。
  15. 前記平坦化層上に第１キャッピング層を形成する段階；および
    前記低屈折層と前記色変換層との間に第２キャッピング層を形成する段階のうちの１つ以上の段階をさらに含む、請求項１３または１４に記載の色変換パネルの製造方法。
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