KR101010880B1 - 컬러 필터용 청색 조성물, 컬러 필터 및 컬러 화상 표시장치 - Google Patents

컬러 필터용 청색 조성물, 컬러 필터 및 컬러 화상 표시장치 Download PDF

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Abstract

컬러 필터용 청색 조성물을 제공하는 것은, 높은 컬러 순도, 컬러 필터 및 컬러 화상 표시 장치를 통한 화상을 실현한다.
광 셔터, 그 광 셔터에 대응하는 적색, 녹색 및 청색의 적어도 3 가지 컬러의 컬러 원소를 가지는 컬러 필터, 및 투과 조명용 백라이트의 조합을 포함하는 컬러 화상 표시 장치에서, 이 백라이트는 그 구조 내에 LED 를 포함하고, 이하의 정의를 충족하며: λn㎚ 은 가시광 범위 내에서 5㎚ 간격마다의 파장으로서 380㎚ 내지 780㎚ 를 나타내고; TR(λn) 은 컬러 필터의 적색 화소에 의해 파장 λn㎚ 에서의 분광 투과율 (%) 을 나타내고; 및 I(λn) 는 백라이트로부터 파장 λn㎚ 로 전체 발광 강도에 의해 표준화된 상대 발광 강도를 나타내며, 이들은:
I(620-680)×TR(620-680)
Figure 112010048078383-pct00189
1.1 (1)
의 조건을 충족한다.
광 셔터, 컬러 필터, 분광 투과율, 발광 강도

Description

컬러 필터용 청색 조성물, 컬러 필터 및 컬러 화상 표시 장치{BLUE COLOR COMPOSITION FOR COLOR FILTER, COLOR FILTER, AND COLOR IMAGE DISPLAY DEVICE}
기술분야
본 발명은 컬러 필터용 청색 조성물, 컬러 필터 및 컬러 화상 표시 장치에 관한 것이다. 상세하게는, 본 발명은 개량된 LED 백라이트의 발광 파장에 대응하는 높은 컬러 순도를 가지는 화상을 실현하기 위한 컬러 필터용 청색 조성물, 컬러 필터 및 컬러 화상 표시 장치에 관한 것이다.
배경기술
최근, 액정 표시 소자는 종래의 퍼스널 컴퓨터 모니터의 용도뿐만 아니라 일반적인 컬러 텔레비전의 용도로도 요구된다. 컬러 액정 표시 소자의 컬러 재현 범위는, 적색, 녹색 및 청색 화소에서 발광된 광의 색도로 인해 결정되고, 여기서, 컬러 표현의 CIE 시스템에서 각각의 컬러 화소의 색도점은 (xR, yR), (xG, yG), (xB, xB) 로 나타나며, 컬러 재현 범위는 x-y 색도 다이어그램 상의 이들 3 개 점에 의해 둘러싸인 삼각형의 면적으로 정의된다. 다시 말해서, 이 삼각형의 면적이 넓으면 넓을수록, 표시 소자는 더 생생한 컬러 화상을 재현한다. 일반적으로, 이 삼각형의 면적은, 미국 내셔널 텔레비전 시스템 위원회 (US NTSC; US National Television System Committee) 에 의해 정의된 표준 시스템 (% 의 단위, 이하, "NTSC 퍼센트" 로 간략화되어 지칭됨) 에 의해, 3 원색, 적색 (0.67, 0.33), 녹색 (0.21, 0.71) 및 청색 (0.14, 0.08) 의 3 개의 점으로 형성된 참조 삼각형의 면적에 대한 삼각형 면적의 비율을 이용하여 나타난다. 보통의 노트북 컴퓨터는 대략 40% 내지 50% 의 값을 가지고, 데스크탑 컴퓨터 모니터는 50% 내지 60% 의 값을 가지며, 기존의 액정 TV 는 대략 70% 의 값을 가진다.
이러한 컬러 액정 표시 소자를 이용하는 컬러 화상 표시 장치는 주로 액정을 이용하는 광 셔터, 적색, 녹색 및 청색 화소를 가지는 컬러 필터, 및 투과 조명용 백라이트로 구성되고, 적색, 녹색 및 청색 화소에서 발광된 광의 색도는 백라이트의 발광 파장 및 컬러 필터의 투과 스펙트럼에 의해 결정된다.
컬러 액정 표시 소자에서, 컬러 필터는 백라이트의 발광 분포에서 단지 필요한 영역의 파장만을 추출하여, 적색, 녹색 및 청색 화소를 제공한다.
지금까지 제안된 이 컬러 필터의 생산 방법은, 염색법, 안료 분산법, 전착법 (electro-deposition), 인쇄법, 잉크제트법과 같은 방법 등을 포함한다. 컬러링용 착색제는 염료가 이용되었지만, 현재는 액정 표시 소자로서의 신뢰성 및 내구성의 관점에서 안료가 이용되고 있다. 따라서, 현재의 생산성과 성능의 관점에서 컬러 필터의 제조 방법으로서, 안료 분산법이 가장 일반적으로 이용된다. 일반적으로, 동일한 착색제를 이용하였을 경우, NTSC 퍼센트 및 휘도는 트레이드-오프 (trade-off) 관계에 있어서, 용도에 따라 적절하게 이용된다.
한편, 일반적으로 이용되는 백라이트는 적색, 녹색 및 청색 파장 범위에서 발광 파장을 가지는 냉음극 형광 램프 (cold cathod fluorescent lamp) 를 광원으 로서 이용하고, 이 냉음극 형광 램프에서 백색 영역 광원으로 발광된 광을 전환하기 위해 도광판을 이용하는 것이다. 최근, LED 는 긴 수명을 가지고, 어떠한 인버터도 요구하지 않고, 고휘도를 제공하며, 수은 프리 (free from mercury) 인 관점에서 이용되고 있다.
종래의 LED 백라이트는 LED 에서 발광된 청색광 및 백색 영역 광원으로서 청색광을 이용하여 여기 (excitation) 에 의해 획득된 황색 형광체를 이용한다.
그러나, 전술된 광원은 황색 형광체를 채용하고, 따라서 적색 및 녹색의 컬러 순도의 관점에서 불필요한 파장을 가지는 광이 다량으로 발광되어, 높은 재현 범위 표시 장치를 획득하기 어려워졌다. 대응책으로서, 대체로 적색 및 녹색의 컬러 순도를 향상시키기 위해 컬러 필터에 의한 불필요한 파장을 가지는 광을 제거하는 것도 가능하지만, 백라이트에서 발광되는 대부분이 제거되고, 이로 인해 휘도는 현저하게 감소된다. 특히 이 방법에서, 적색 발광은 현저하게 감소될 것이며, 이에 따라서, 강한 적색빛을 띄는 컬러를 재현하는 것이 현실적으로 가능해진다. 또한, LED 의 발광 파장 분포는, 냉음극 형광 램프의 강도와 비교하여, 발광 강도가 460㎚ 내지 480㎚ 의 범위로 높은 특징을 가진다. 이러한 파장 영역에서의 광은, 청색 화소의 컬러 순도를 저하시키고, 이 때문에, 청색 컬러 필터에 의해 가능한 한 많이 제거되도록 요구된다. 그러나, 컬러 필터용 종래의 청색 조성물 (이하, 청색 조성물 또는 청색 레지스트로 지칭) 및 컬러 필터는, 460㎚ 내지 480㎚ 의 파장을 가지는 광을 제거하기 위해 충분한 성능을 가지지 못했고, 백라이트로서 LED 를 이용하는 컬러 화상 표시 장치용으로는 충분히 적합하지 않다.
이러한 문제를 극복하기 위해, 적색, 녹색 및 청색광을 발광하는 LED 를 조합하는 방법이 최근에 제안되었으며 (비특허 문헌 1), 지극히 높은 재현 범위를 가지는 표시 장치가 이 방법으로 인해 실험적으로 제조되었다. 그러나, 적색, 녹색 및 청색 LED 칩은 이하의 문제, 1) 탑재의 어려움, 2) 적색, 녹색 및 청색 LED 칩이 제한된 거리 내에 배치되기 때문에, 각각의 LED 칩에서 도광판까지의 거리는 발광의 충분한 컬러 혼합을 위해 각각의 LED 칩으로부터 긴 것이 요구되며, 및 3) 필수적인 다수의 각각의 LED 칩이 백색 색도를 조절하기 위해 조합되기 때문에, 화이트 균형이 연속적으로 조절될 수 없다.
비 특허 문헌 1 : 월간 디스플레이 2003 년 4 월호, 42 페이지 내지 46 페이지.
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
이러한 상황하에서, 본 발명의 목적은, 짙은 적색과 녹색 화상의 재현이 LED 백라이트에 의해서도 화상의 휘도의 손실 없이 실현될 수 있고, 청색 레지스트 및 전술한 짙은 적색과 녹색에 대응하는 컬러 필터를 이용함으로써 전체 화상에 걸친 넓은 컬러 재현 범위가 달성될 수 있으며, 더 나아가, 적색, 녹색 및 청색 발광이 하나의 칩에 의해 달성될 수 있고, 그로 인해, 탑재할 때 생산성이 저하되지 않고, 화이트 균형이 쉽게 조절될 수 있는 컬러 화상 표시 장치를 제공하는데 있다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명자들은 광범위한 연구를 수행해왔고, 그 결과, 백라이트의 발광 파장 을 개선하고, 또한, 백라이트의 발광 파장에 대응하는 컬러 필터의 투과율을 조절함으로써 높은 컬러 순도를 가지는 화상을 실현할 수 있다는 것을 발견했다. 본 발명은 전술한 발견에 기초하여 이루어졌고, 이하, (A) 내지 (K) 를 제공한다.
(A) 바인더 수지 (a) 및/또는 모노머 (b) 및 착색제 (c) 를 포함하는 컬러 필터용 청색 조성물에서, 이 청색 조성물의 경화물은 460㎚ 내지 480㎚ 의 범위에서 5㎚ 간격마다의 파장에 의한 분광 투과율의 평균치 TB(460-480) (%) 로서 최대 65% 를 가진다.
(B) 컬러 필터는 전술한 (A) 에 정의된 컬러 필터용 청색 조성물을 이용하여 형성된 화소를 가진다.
(C) 컬러 화상 표시 장치는 전술한 (B) 에 정의된 컬러 필터를 이용함으로써 형성된다.
(D) 컬러 화상 표시 장치는 광 셔터, 그 광 셔터에 대응하는 적색, 녹색 및 청색의 적어도 3 가지 컬러의 컬러 원소를 가지는 컬러 필터, 및 투과 조명용 백라이트의 조합을 포함하고, 그 백라이트는 그 구조체 내에 LED 를 포함하며, 및 이하의 정의를 조건으로: λn㎚ 는 가시광 범위 내에서 5㎚ 간격마다의 파장으로서 380㎚ 내지 780㎚ 를 나타내고; TR(λn) 는 컬러 필터의 적색 화소에 의해 파장 λn㎚ 에서의 분광 투과율 (%) 을 나타내며; 및 I(λn) 은, 백라이트로부터 파장 λn㎚ 로 전체 발광 강도에 의해 표준화된 상대 발광 강도를 나타내는, 이들은 이하의 조건 (1) 을 충족하며:
I(620-680)×TR(620-680)
Figure 112006076015302-pct00001
1.1 (1)
여기서, TR(620-680) 및 I(620-680) 은 620㎚
Figure 112006076015302-pct00002
λn
Figure 112006076015302-pct00003
680㎚ 에서 각각 평균 투과율 (%) 및 평균 상대 발광 강도를 나타내고, I(λn) 은 후술하는 바와 같이 정의된다:
Figure 112006076015302-pct00004
여기서, S(λ) 는 백라이트에서의 파장 λ 에 의한 발광 강도의 측정값을 나타내고, △λ=5㎚ 을 나타낸다.
(E) 컬러 화상 표시 장치는 광 셔터, 그 광 셔터에 대응하는 적색, 녹색 및 청색의 적어도 3 가지 컬러의 컬러 원소를 가지는 컬러 필터, 및 투과 조명용 백라이트의 조합을 포함하고, 이 백라이트는 형광층 또는 형광막을 가지고, 그 형광층 또는 형광막은 이하의 일반식 (3) 으로 표현된 화합물을 함유한다:
EuaCabSrcMdSe (3)
여기서, M 은 Ba, Mg 및 Zn 에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내며, a 내지 e 는 이하의 범위 내의 수치이다:
0.0002
Figure 112006076015302-pct00005
a
Figure 112006076015302-pct00006
0.02
0.3
Figure 112006076015302-pct00007
b
Figure 112006076015302-pct00008
0.9998
d 는 0
Figure 112006076015302-pct00009
d
Figure 112006076015302-pct00010
0.1
a+b+c+d=1
0.9
Figure 112006076015302-pct00011
e
Figure 112006076015302-pct00012
1.1
(F) 컬러 화상 표시 장치는 광 셔터, 그 광 셔터에 대응하는 적색, 녹색 및 청색의 적어도 3 가지 컬러의 컬러 원소를 가지는 컬러 필터, 및 투과 조명용 백라이트의 조합을 포함하고, 여기서, 백라이트는 형광층 또는 형광막, 원소 M4, 원소 A, 원소 D, 원소 E 및 원소 X 중 하나 이상을 포함하는 화합물을 함유하는 형광층 또는 형광막을 가진다 (여기서, M4 는 Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm 및 Yb 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소이고, 적어도 Eu 를 포함하며, A 는 원소 M4 이외의 2 가 금속 원소 (bivalent metal element) 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소이며, D 는 4 가 금속 원소 (tetravalent metal element) 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소이고, E 는 3 가 금속 원소 (trivalent metal element) 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소이고, 및 X 는 O, N 및 F 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소이다).
(G) 컬러 화상 표시 장치는 광 셔터, 그 광 셔터에 대응하는 적색, 녹색 및 청색의 적어도 3 가지 컬러의 컬러 원소를 가지는 컬러 필터, 및 투과 조명용 백라이트의 조합을 포함하고, 이 백라이트는 그 구조 내에 LED 를 포함하며, 이하의 정의를 조건으로: λn ㎚ 는 가시광 범위 내에서 5㎚ 의 간격마다의 파장으로서 380㎚ 내지 780㎚ 를 나타내고; TG(λn) 는 컬러 필터의 녹색 화소에 의해 파장 λn 에서의 분광 투과율 (%) 이며; 및, I(λn) 는 백라이트로부터 파장 λn 에서 전체적인 발광 강도에 의해 표준화된 상대 발광 강도를 나타내며, 이들은 후술하는 조건 (5) 및 (6) 을 충족하며:
I(500-530)×TG(500-530)
Figure 112006076015302-pct00013
1.2 (5)
TG(580-600)
Figure 112006076015302-pct00014
20% (6)
여기서, TG(500-530), TG(580-600) 및 I(500-530) 은 각각 500㎚
Figure 112006076015302-pct00015
λn
Figure 112006076015302-pct00016
530㎚ 및 580㎚
Figure 112006076015302-pct00017
λn
Figure 112006076015302-pct00018
600㎚ 에서 평균 투과율 (%) 을 나타내고, I(λn) 은 전술한 (D) 에서 정의된 바와 같다.
(H) 컬러 화상 표시 장치는 광 셔터, 그 광 셔터에 대응하는 적색, 녹색 및 청색의 적어도 3 가지 컬러의 컬러 원소를 가지는 컬러 필터, 및 투과 조명용 백라이트의 조합을 포함하고, 이 백라이트는 형광층 또는 형광막을 가지며, 및 그 형광층 또는 형광막은 호스트 재료로서 2 가, 3 가 및 4 가 금속 원소를 함유하는 복합 (complex) 산화물을 포함하고 호스트 재료 내의 활성 원소로서 적어도 Ce 를 포함하는, 이하의 일반식 (7) 으로 나타난 화합물을 함유한다:
M1 a'M2 b'M3 c'Od' (7)
여기서, M1, M2 및 M3 은 각각 2 가 금속 원소, 3 가 금속 원소, 4 가 금속 원소를 나타내고, a' 내지 d' 는 후술하는 범위 내의 수치이다:
2.7
Figure 112006076015302-pct00019
a'
Figure 112006076015302-pct00020
3.3
1.8
Figure 112006076015302-pct00021
b'
Figure 112006076015302-pct00022
2.2
2.7
Figure 112006076015302-pct00023
c'
Figure 112006076015302-pct00024
3.3
11.0
Figure 112006076015302-pct00025
d'
Figure 112006076015302-pct00026
13.0
(I) 컬러 화상 표시 장치는 광 셔터, 그 광 셔터에 대응하는 적색, 녹색 및 청색의 적어도 3 가지 컬러의 컬러 원소를 가지는 컬러 필터, 및 투과 조명용 백라이트의 조합을 포함하고, 이 백라이트는 형광층 또는 형광막을 가지며, 및 그 형광층 또는 형광막은 이하의 일반식 (8) 으로 표현된 화합물을 함유한다:
M5 kM6 lM7 mOn (8)
여기서, M5, M6 및 M7 은 적어도 Ce, 2 가 금속 원소 및 3 가 금속 원소를 각각 함유하는 활성 원소를 나타내고, k 내지 n 은 이하의 범위 내의 수치이다:
0.0001
Figure 112006076015302-pct00027
k
Figure 112006076015302-pct00028
0.2
0.8
Figure 112006076015302-pct00029
l
Figure 112006076015302-pct00030
1.2
1.6
Figure 112006076015302-pct00031
m
Figure 112006076015302-pct00032
2.4
3.2
Figure 112006076015302-pct00033
n
Figure 112006076015302-pct00034
4.8
(J) 상기 (A) 내지 (F) 의 임의의 하나에 따른 컬러 화상 표시 장치는 광 셔터, 그 광 셔터에 대응하는 적색, 녹색 및 청색의 적어도 3 가지 컬러의 컬러 원소를 가지는 컬러 필터, 및 투과 조명용 백라이트의 조합을 포함하고, 여기서, 이 백라이트의 광원은 청색 또는 짙은 청색 LED 와 형광체의 조합을 포함하고, 430㎚ 내지 470㎚, 500㎚ 내지 540㎚, 600㎚ 내지 680㎚ 의 각각의 파장 범위에서 발광을 위한 하나 이상의 주성분을 가진다.
(K) 컬러 화상 표시 장치는 광 셔터, 그 광 셔터에 대응하는 적색, 녹색 및 청색의 적어도 3 가지 컬러의 컬러 원소를 가지는 컬러 필터, 및 투과 조명용 백라이트의 조합을 포함하고, 여기서, 백라이트용 광원은 청색 또는 짙은 청색 LED 와 형광체의 조합을 포함하며, 430㎚ 내지 470㎚, 500㎚ 내지 540㎚, 및 600㎚ 내지 680㎚ 의 각각의 파장 범위에서 발광을 위한 하나 이상의 주성분을 가지며, 컬러 화상 표시 원소는 60% 이상의 NTSC 퍼센트의 컬러 재현 범위를 가진다.
발명의 효과
본 발명의 컬러 액정 표시 장치에 따르면, 이러한 컬러 액정 표시 장치는, 짙은 적색과 녹색 화상의 재현 범위는 LED 백라이트를 가지는 화상의 휘도의 손실 없이 실현될 수 있고, 전체적인 화상에 걸쳐서 높은 재현 범위가 달성될 수 있으며, 더 나아가, 적색, 녹색 및 청색 발광이 하나의 칩에 의해 달성되어, 그 결과, 탑재시에 생산성이 손상되지 않고 화이트 균형이 쉽게 조절될 수 있다는 것이 제공 될 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 TFT 유형의 컬러 액정 표시 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2 는 본 발명에 적합한 백라이트 장치의 일 예를 도시하는 단면도이다.
도 3 은 본 발명에 적합한 백라이트 장치의 다른 예를 도시하는 단면도이다.
도 4 는 제조 실시예 1 에서 획득된 백라이트 1 의 상대 발광 스펙트럼이다.
도 5 는 제조 실시예 2 에서 획득된 백라이트 2 의 상대 발광 스펙트럼이다.
도 6 은 제조 실시예 3 에서 획득된 백라이트 3 의 상대 발광 스펙트럼이다.
도 7 은 제조 실시예 4 에서 획득된 백라이트 4 의 상대 발광 스펙트럼이다.
도 8 은 제조 실시예 5 에서 획득된 백라이트 5 의 상대 발광 스펙트럼이다.
도 9 은 제조 실시예 6 에서 획득된 백라이트 6 의 상대 발광 스펙트럼이다.
부호의 설명
1 : 발광 다이오드 2 : 도광판
3 : 광 확산 시트 4, 10 : 편광판
5, 8 : 유리 기판 6 : TFT
7 : 액정 9 : 컬러 필터
11 : 도광체 12 : 어레이
13 : 광 제어 시트 14, 14' : 광 추출 메커니즘
15 : 반사 시트
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명의 컬러 필터용 청색 조성물, 컬러 필터 및 컬러 액정 표시 장치의 실시형태가 이하 설명된다. 이들은, 본 발명의 실시형태의 일 예이며, 본 발명은 이에 한정하지 않는다.
(1) 컬러 필터용 청색 조성물
본 발명의 컬러 필터용 청색 조성물은, 바인더 수지 (a) 및/또는 모노머 (b) 및 착색제 (c) 를 포함하는 컬러 필터용 청색 조성물이며, 그 경화물은 460㎚ 내지 480㎚ 의 가시광 범위의 5㎚ 의 간격마다의 파장으로 평균치 TB(460-480) (%) 가 최대 65% 인 분광 투과율을 가진다.
본 발명의 청색 조성물의 경화물은 상기 평균 분광 투과율의 특성을 가지고, LED 백라이트의 청색 영역 특징 내에서 여분의 파장을 차단할 수 있으며, 더 나아가, (3) 장에 설명되는 본 발명의 컬러 화상 표시 장치의 넓은 컬러 재현 범위를 향상시킨다. TB(460-480) 은 바람직하게는 60% 이하이고, 더욱 바람직하게는 58% 이하이다. 또한, 일반적으로, 1% 이상이다. TB(460-480) 가 너무 높은 경우, LED 백라이트의 여분의 파장 특성을 가지는 광이 투과되는 경향이 있고, 그로 인해, 컬러 재현 범위를 손상시킨다. 또한, TB(460-480) 가 너무 낮은 경우, 청색 컬러용 주성분으로서 450㎚ 부근에서의 광의 투과가 저하되는 경향이 있고, 이로 인해, 청색 화소의 휘도가 저하된다.
본 발명의 청색 조성물의 이 조성은, 그 청색 조성물이 상기 평균 분광 투과 율의 특성을 가지는 한, 특별히 제한되어 있지는 않지만, 그 특성은 이하의 자세한 수단에 의해 확보될 수 있다.
다시 말해서, 착색제 (c) 로서 디옥사진 바이올렛 안료 (dioxazine violet pigment) 및/또는 구리 프탈로시아닌 안료 (copper phthalocyanine pigment) 를 함유하는 청색 조성물은 상기 평균 분광 투과율의 특성을 가진다.
디옥사진 바이올렛 안료는, 예를 들어, 이하의 안료 번호의 안료일 수도 있다. "C.I" 는 컬러 인덱스 (C.I.) 를 나타낸다.
C.I. 안료 바이올렛 23, 19, 등.
구리 프탈로시아닌 안료는, 예를 들어, 이하의 안료 번호의 안료일 수도 있다.
C.I. 안료 청색 15:6, 15:3, 15:2, 등.
또한, 모든 청색 안료에 대한 디옥사진 바이올렛 안료의 함유량은, 보통, 25 중량% 이상, 바람직하게는 30 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 35 중량% 이상이다. 또한, 보통 90 중량% 이하이다. 디옥사진 바이올렛 안료의 함유량이 너무 낮은 경우, TB(460-480) 는 너무 높아질 것이며, 그로 인해, 너무 녹색화된 청색이 획득되고, 따라서 컬러 순도가 저하된다. 또한, 그 함유량이 너무 높은 경우, 청색광용 주성분으로서 450㎚ 부근의 광의 투과가 매우 낮아지는 경향이 있고, 따라서 청색 화소의 휘도가 저하된다.
또한, 모든 안료에 대한 구리 프탈로시아닌 안료의 함유량은 보통 10 중량% 이상이다. 또한, 보통 75 중량% 이하이고, 바람직하게는 70 중량% 이하이며, 더욱 바람직하게는 65 중량% 이하이다. 구리 프탈로시아닌 안료의 함유량이 너무 낮은 경우, 화소는 청색빛을 띄는 컬러 이하의 컬러를 제공하는 경향이 있고, 그로 인해, 컬러 순도가 저하된다. 또한, 그 함유량이 너무 높은 경우, TB(460-480) 는 너무 높아지는 경향이 있고, 그로 인해, 너무 녹색화된 청색이 획득되어서 컬러 순도를 저하시킨다.
또한, 디옥사진 바이올렛 안료 대 구리 프탈로시아닌 안료의 함유량의 비율은 보통 25:75 내지 75:25 이고, 바람직하게는 30:70 내지 70:30, 더욱 바람직하게는 35:65 내지 65:35 이다. 디옥사진 바이올렛 안료의 양이 구리 페로시아닌 안료의 양과 비교하여 너무 많은 경우, 청색광에 대한 주성분으로서 450㎚ 주변에서 광의 투과는 너무 낮아지는 경향이 있어서, 이로 인해, 청색 화소의 휘도가 저하된다. 또한, 디옥사진 바이올렛 안료의 양이 구리 페로시아닌 안료의 양과 비교하여 너무 작은 경우, TB(460-480) 는 너무 높아지는 경향이 있고, 그로 인해 너무 녹색화된 청색이 획득되어서, 컬러 순도를 저하시킨다.
본 발명의 청색 조성물을 구성하기 위한 다른 성분, 그를 위한 제조 방법 등은 3 장 내지 4 장에서 설명된다.
(컬러 필터용 조성물)
(2) 컬러 필터
본 발명의 컬러 필터는 상기 청색 조성물에 의해 형성된 화소를 가짐으로써 특징화된다. 본 발명의 컬러 필터는 LED 백라이트의 청색 영역 특성에서 여분의 파장을 차단할 수 있고, 더 나아가, 3 장에 설명된 본 발명의 컬러 화상 표시 장치의 넓은 컬러 재현 범위를 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 컬러 필터의 청색 화소는, 460㎚ 내지 480㎚ 의 가시광 범위의 5㎚ 의 간격마다의 파장으로 평균치 TB(460-480) 의 분광 투과율로서 보통 65% 이하, 바람직하게는 60% 이하, 더욱 바람직하게는 58% 이하를 가진다. 또한, 보통 1% 이상이다. TB(460-480) 가 너무 높은 경우, LED 백라이트의 여분의 파장 특성을 가지는 광이 투과되는 경향이 있고, 그로 인해 컬러 재현 범위를 손상시킨다. 또한, 이것이 너무 낮으면, 청색광에 대한 주성분으로서 450㎚ 의 부근에서 광의 투과가 저하되는 경향이 있고, 그 결과, 청색 화소의 휘도가 저하된다.
또한, 본 발명의 컬러 필터가 제조될 때, 청색 조성물은 디옥사진 바이올렛 안료를 함유하는 것이 바람직하고, 그 함유량은 1 장에 설명된 바와 같다.
또한, 이러한 경우에, 건조 이후에 전체적인 고체 함유량에 대한 디옥사진 바이올렛 안료의 함유량 V (%) 은 이하의 일반식을 충족시키는 것이 바람직하다:
VT
Figure 112006076015302-pct00035
10
VT 는 바람직하게는 11 이상, 더욱 바람직하게는 12 이상이고, 일반적으로는 90 이하이다. VT 의 값이 너무 작은 경우, TB(460-480) 는 너무 높아지는 경향이 있고, 그로 인해, 너무 녹색화된 청색이 획득되며, 따라서 컬러 순도가 저하되고, 그리고, VT 의 값이 너무 높은 경우, 청색 컬러에 대한 주성분으로서 450㎚ 의 부근에서 광의 투과가 저하되는 경향이 있기 때문에, 청색 화소의 휘도는 저하된다.
본 발명의 컬러 필터를 구성하는 다른 성분, 그 제조 방법 등은 (3-3) 장 (컬러 필터) 에 설명된다.
(3) 컬러 화상 표시 장치
이하, 본 발명의 컬러 화상 표시 장치가 설명된다.
본 발명의 컬러 화상 표시 장치는 광 셔터, 그 광 셔터에 대응하는 적색, 녹색 및 청색의 적어도 3 가지 컬러의 컬러 원소를 가지는 컬러 필터, 및 투과 조명용 백라이트의 조합을 포함하며, 그 상세한 구조는 특별히 한정되어 있지는 않다. 예를 들어, 광 셔터로 도 1 에 도시된 것과 같은 액정을 채용하는 TFT 유형의 컬러 액정 표시 장치가 상술될 수도 있다.
도 1 은 측광형 백라이트 장치 및 컬러 필터를 이용하는 TFT (thin film transistor) 유형의 컬러 액정 표시 장치의 일 예를 도시한다. 이 액정 표시 장치에서, 광원 (1) 에서 발광된 광은 도광판 (2) 에 의해 영역 광원으로 전환되고, 더 나아가, 광 확산 시트 (3) 는 광의 균일성을 강화하고, 그 후, 그 광은 프리즘 시트를 통과하여 편광판 (4) 에 입사한다. 이 입사광에 대해, 편광의 방향은 TFT (6) 에 의해 각각의 화소에서 제어되고, 그 후, 그 광은 컬러 필터 (9) 로 입사된다. 마지막으로, 그 광은 편광판 (4) 의 방향에 수직한 편광 방향을 가지는 편광판 (10) 을 통해서 통과하고, 그 후, 관측자에게 도달한다. 입사광의 편광 방향의 변화 정도는 TFT (6) 에 인가된 전압에 기초하여 변경되어, 편광판 (10) 을 통해서 통과하는 광의 양이 변화되고, 따라서, 컬러 화상의 표시 장치가 가능해진다. 수치 (5 및 8) 는 투명 기판 (유리 기판) 을 나타내고, (7) 은 액정을 나타낸다.
또한, 본 발명의 컬러 화상 표시 장치는 이하 상세하게 설명되는 구조에 의해 넓은 컬러 재현 범위를 가짐으로써 특징화된다. 다시 말해서, 본 발명의 컬러 화상 표시 장치는 광 셔터, 그 광 셔터에 대응하는 적색, 녹색 및 청색의 3 개컬러의 컬러 원소를 가지는 컬러 필터, 및 투과 조명용 백라이트의 조합을 포함하고, 백라이트용 광원은 청색 또는 짙은 청색 LED 와 형광체의 조합을 포함하고, 430㎚ 내지 470㎚, 500㎚ 내지 540㎚ 및 600㎚ 내지 680㎚ 의 각각의 파장 범위에서 발광을 위해 하나 이상의 주성분을 가지며, 컬러 화상 표시 원소는 60% 이상의 NTSC 퍼센트의 컬러 재현 범위를 갖는다. NTSC 퍼센트는 70% 이상인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 컬러 화상 표시 장치의 컬러 온도는, 보통, 5,000K 내지 10,000K, 바람직하게는 5,500K 내지 9,500K, 더욱 바람직하게는 6,000K 내지 9,000K 이다. 컬러 온도가 너무 낮은 경우, 전체적으로 적색화된 화상이 획득될 것이고, 컬러 온도가 너무 높은 경우, 그 휘도는 저하되는 경향이 있다.
(3-1) 백라이트 장치
먼저, 전술한 컬러 액정 표시 장치에 이용된 백라이트 장치의 구성이 이하 설명된다.
본 발명에 이용된 백라이트 장치는, 액정 패널의 배면 상에 배치되고, 투과 형 또는 반-투과형 컬러 액정 표시 장치용 배면 광원 수단으로서 이용되는 영역 광원 장치이다.
백라이트 장치의 구성으로서, 백색광을 방출하는 LED, 및 이 광원의 광을 거의 균일한 영역 광원으로 전환하기 위한 광 균일화 수단을 포함한다.
광원 설치의 전형적인 실시예는 액정 원소의 백라이트 바로 하부에 광원을 배치하는 방법 (직광 시스템) 및 측면상에 광원을 배치하고 영역 광원을 획득하기 위해 그 광을 영역 광으로 전환하기 위한 아크릴판과 같은 광학적 투과 도광체를 이용하는 방법 (측광 시스템) 을 포함한다. 그들 중, 도 2 및 도 3 에 도시된 측면 광 시스템은, 박형이고 조도 분포의 균일성이 우수한 영역 광원으로서 적절하게 응용가능하며, 현재 가장 일반적으로 실용화되었다.
도 2 의 백라이트 장치가 형성되어, 발광 다이오드 (1) 가 광학적 투과평판, 즉, 도광판 (11) 을 구성하는 기판의 일측단부면 (11a) 을 따라서 배치되고, 광은 광입사면으로서의 일측단부면 (11a) 을 통해서 도광체 (11) 의 내부로 입사하게 된다. 도광체 (11) 의 일 표면 (11b) 은 광출구면으로서 기능하고, 그 내부에 형성된 거의 삼각형 프리즘 형상의 어레이 (12) 를 가지는 광 제어 시트 (13) 는 광출구면 (11b) 상에 위치하여, 어레이 (12) 의 정각 (apex angle) 이 관측자를 향해 놓여진다. 광 산란 잉크의 많은 반점 (14a) 의 소정의 패턴으로 프린트된 광 추출 메커니즘 (14) 은 도광체 (11) 내의 광출구면 (11b) 에 대향하는 다른 면 (11c) 상에 제공된다. 이 면 (11c) 측부 상에서, 반사 시트 (15) 는 이 면 (11c) 에 근접하게 제공된다.
도 3 의 백라이트 장치는, 그 내부에 형성된 거의 삼각형 프리즘 형상의 프리즘 어레이 (12) 를 가지는 광 제어 시트 (13) 가 위치되어, 어레이 (12) 의 정각 (apex angle) 이 도광체 (11) 의 광 출구 면 (11b) 을 향하여 위치되고, 도광체 (11) 의 광 출구 면 (11b) 에 대향하는 면 (11c) 에 제공된 광 추출 메커니즘 (14') 이 거친 표면으로 형성된 각각의 표면으로 거친 패턴 (14b) 을 포함하는 것을 제외하고는, 도 2 에 도시된 백라이트 장치와 매우 동일한 구성으로 조립된다.
전술한 바와 같이, 측면 광 시스템의 백라이트 장치를 채용함으로써, 액정 표시 장치의 경량 및 박형 특징을 더욱 효과적으로 도출하기 위한 실행이 가능하다.
본 발명의 백라이트 장치의 광원은 그 구조체 내에서 LED (이하, 선택적으로, 발광 다이오드로 지칭됨) 를 포함함으로써 특징화된다. 광원은 적색, 녹색 및 청색 파장 범위, 즉, 580㎚ 내지 700㎚, 500㎚ 내지 550㎚, 및 400㎚ 내지 480㎚ 의 범위에서 발광하는 유형의 임의의 광원일 수 있다.
백라이트가 이러한 조건을 충족하기 위해, 광원이 청색 또는 짙은 청색 LED 와 형광체의 조합을 포함하고, 적색 영역 (보통, 600㎚ 내지 680㎚, 바람직하게는, 610㎚ 내지 680㎚, 더욱 바람직하게는, 620㎚ 내지 680㎚), 녹색 영역 (보통, 500㎚ 내지 540㎚, 바람직하게는, 500㎚ 내지 530㎚, 더욱 바람직하게는, 500㎚ 내지 525㎚) 및 청색 영역 (보통, 430㎚ 내지 470㎚, 바람직하게는, 440㎚ 내지 460㎚) 의 각각의 파장 범위에서 발광하기 위한 하나 이상의 주성분을 가지도록 조절되는 방법이 상술될 수도 있다.
투과형 또는 반-투과형 투과 모드에서 각각의 적색, 녹색 및 청색 범위에서의 광의 양은, 백라이트로부터 발광된 산물 및 컬러 필터의 분광 투과율에 의해 결정된다. 따라서, 컬러 필터용 조성물의 항목 (c) 착색제에서 설명한 바와 같은 조건을 충족시키기 위해 이와 같은 백라이트를 선택하는 것이 필요하다.
이제, 본 발명의 백라이트 장치의 구체적인 실시예가 이하 설명될 것이지만, 본 발명의 백라이트 광원은, 전술한 조건을 충족하는 한, 이에 한정하지 않는다.
광원은 발광 다이오드인 것이 바람직하다. 광원의 발광 파장은 440㎚ 내지 490㎚, 바람직하게는 450㎚ 내지 480㎚ 이다. 광원으로서, 예를 들어, 탄화규소, 사파이어 또는 질화 갈륨의 기판상에서, 예를 들어, MOCVD 방법으로 인해 성장된 결정체를 가지는, 예를 들어, InGaN, GaAlN, InGaAlN, ZnSeS 반도체가 적절하다. 복수의 광원은 높은 출력을 획득하기 위해 이용될 수도 있다. 또한, 이 광원은 단부면 발광형 또는 면 발광형 레이저 다이오드일 수도 있다.
광원을 고정하기 위한 프레임은 그 광원에 전기를 공급하기 위해 적어도 정극 및 부극을 가진다. 오목컵은 그 프레임 상에 형성될 수도 있고, 광원이 그 하부 상에 배치되어, 그 결과, 발광된 광이 방향성을 가지도록 될 수 있고, 그 광은 효과적으로 이용된다. 또한, 그 프레임 또는 전체의 프레임의 오목부의 내부면은, 은, 백금 또는 알루미늄 또는 그와 동일한 합금과 같은 고 반사 금속으로 도금될 수도 있고, 그로 인해, 전체적인 가시광선 영역에서의 반사율은 증가될 수 있고, 광의 효율성이 향상될 수 있다. 또한, 프레임 또는 전체적인 프레임의 오목부의 표면이, 백색 유리 섬유, 또는 알루미나 분말 또는 산화 티타늄 분말과 같은 고 반사 물질을 함유하는 사출형성을 위한 수지로 이루어지는 경우에, 동일한 효과가 획득된다.
광원을 고정시키기 위해, 에폭시, 이미드, 아크릴 또는 다른 접합제 또는 AuSn 또는 AgSn 과 같은 접합물이 이용된다. 전기가 접합물을 통해서 광원으로 인가될 때, 실버 페이스트 또는 카본 페이스트와 같은 접합제와 통합된 정밀한 실버 입자로서 전기적인 전도성 필터를 가지는 것을 얇고 균일하게 코팅하는 것이 바람직하다. 특히, 대규모 전류형 발광 다이오드 또는 열 확산 특성이 중요한 레이저 다이오드에 대해서는, 접합물이 효과적이다. 또한, 임의의 접합물이, 전기가 접합물을 통해 전혀 인가되지 않는 광원의 고정용으로 채용될 수도 있지만, 실버 페이스트 또는 접합물은 열 확산 특성을 고려하는 것이 바람직하다.
광원 및 프레임의 전극은 와이어 본딩에 의해 접속된다. 와이어로서, 20㎛ 내지 40㎛ 의 직경을 가지는 금 또는 알루미늄 와이어가 이용될 수도 있다. 또한, 광원과 프레임의 전극을 접속하는 방법으로서, 와이어를 이용하지 않고 플립 칩을 채용하는 방법이 채용될 수도 있다.
녹색 대역에서 광을 발광하는 형광체 및 적색 대역에서 광을 발광하는 형광체는, 에폭시 수지 또는 실리콘 수지와 같은 투과 바인더와 혼합되고, 발광 다이오드 상에 코팅된다. 혼합의 비율은 소망하는 색도를 획득하기 위해 선택적으로 변경될 수도 있다. 또한, 녹색 대역에서 광을 발광하는 형광체 및 적색 대역에서 광을 발광하는 형광체는 발광 다이오드 상에 개별적으로 코팅될 수도 있다. 또한, 분산제 (dispersing agent) 가 투과 바인더에 첨가될 때, 발광된 광은 좀 더 균일하게 될 수 있다. 분산제는 100㎚ 에서 수 도즌 ㎛ (dozen ㎛) 의 평균 입자 크기를 가지는 무색의 물질인 것이 바람직하다. 알루미나, 지르코니아, 이트리아 등은, 그들이 이용되는 -60℃ 내지 120℃ 의 온도 범위에서 안정적이기 때문에, 바람직하다. 높은 굴절률을 가지는 분산제가 더욱 바람직하여, 더 높은 효과를 제공한다.
전기가 완료된 발광 장치에 인가되면, 먼저, 발광 다이오드는 청색 또는 짙은 청색광을 발광한다. 형광체는 그 광의 일부를 흡수하고, 녹색 대역 또는 적색 대역에서 광을 발광한다. 발광 장치로부터 발광된 광으로서, 발광 다이오드로부터 청색 대역의 원광 (the original light) 과 형광체에 의해 전환된 파장의 녹색 대역과 적색 대역의 광을 혼합함으로써 실질적으로 백색광이 획득된다.
(3-2) 형광체
이하, 형광체가 설명된다. 본 발명의 컬러 액정 표시 장치에서, 상기 설명된 백라이트는 형광층 또는 형광막을 가지는 것이 바람직하며, 그 형광층 또는 형광막은 이하의 형광체를 채용하는 것이 바람직하다.
(3-2-1) 적색 형광체
본 발명의 컬러 액정 표시 장치용으로 이용되는 형광층 또는 형광막에 이용되는 적색 형광체로서, 620㎚
Figure 112006076015302-pct00036
λn
Figure 112006076015302-pct00037
680㎚ 의 파장 범위 내의 발광 피크 파장을 가지는 다양한 형광체가 이용될 수 있다. 높은 컬러 순도를 가지는 화상을 실현하기 위한 적색 형광체로서는, 유로퓸 (europium) 으로 활성화된 형광체가 바람직 하다. 유로퓸으로 활성화된 형광체는 질화물 형광체, 산질화물 형광체, 설파이드 형광체 또는 옥시설파이드 형광체일 수도 있고, 그들 중, 질화물 형광체 또는 산질화물 형광체가 바람직하다.
이제, 바람직한 적색 형광체의 구체적인 실시예가 이하 설명된다.
(3-2-1-1)
구체적인 실시예로서, 일반식 (3) 에 의해 나타난 화합물이 언급될 수도 있다.
EuaCabSrcMdSe (3)
여기서, M 은 Ba, Mg 및 Zn 에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고, a 내지 e 는 이하의 범위 내의 수치이다.
0.0002
Figure 112006076015302-pct00038
a
Figure 112006076015302-pct00039
0.02
0.3
Figure 112006076015302-pct00040
b
Figure 112006076015302-pct00041
0.9998
d 는 0
Figure 112006076015302-pct00042
d
Figure 112006076015302-pct00043
0.1
a+b+c+d=1
0.9
Figure 112006076015302-pct00044
e
Figure 112006076015302-pct00045
1.1
열 안정성의 관점에서, 일반식 (3) 에서 Eu 의 화학식량 a 는, 0.0002
Figure 112006076015302-pct00046
a
Figure 112006076015302-pct00047
0.02 의 범위 내에 있는 것이 바람직하며, 0.0004
Figure 112006076015302-pct00048
a
Figure 112006076015302-pct00049
0.02 의 범위 내에 있는 것이 더욱 바람직하다. 온도 특성의 관점에서, 일반식 (3) 에서 Eu 의 화학식량 a 는, 0.0004
Figure 112006076015302-pct00050
a
Figure 112006076015302-pct00051
0.01 의 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 0.0004
Figure 112006076015302-pct00052
a
Figure 112006076015302-pct00053
0.007 의 범위 내에 있는 것이 더욱 바람직하고, 0.0004
Figure 112006076015302-pct00054
a<0.005 의 범위에 있는 것이 더더욱 바람직하며, 0.0004
Figure 112006076015302-pct00055
a
Figure 112006076015302-pct00056
0.004 의 범위에 있는 것이 가장 바람직하다.
발광 강도의 관점에서는, 일반식 (3) 에서 Eu 의 화학식량 a 는, 0.0004
Figure 112006076015302-pct00057
a
Figure 112006076015302-pct00058
0.02 의 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 0.001
Figure 112006076015302-pct00059
a
Figure 112006076015302-pct00060
0.008 의 범위 내에 있는 것이 더욱 바람직하다. 발광 중심 이온 Eu2 + 의 함유량이 너무 작은 경우, 발광 강도는 낮아지는 경향이 있고, 또한, 발광 중심 이온 Eu2 + 의 함유량이 너무 많은 경우, 발광 강도는 농도 퀀칭 (concentration quenching) 이라 지칭되는 현상으로 인해 감소되는 경향이 있다.
모든 열 안정성, 온도 특성 및 발광 강도를 충족시키는 일반식 (3) 에서 Eu 화학식량 a 의 바람직한 범위로서는, 0.0004
Figure 112006076015302-pct00061
a
Figure 112006076015302-pct00062
0.004 의 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 0.001
Figure 112006076015302-pct00063
a
Figure 112006076015302-pct00064
0.004 의 범위 내에 있는 것이 더욱 바람직하다.
상기 일반식 (3) 의 기본 결정 EuaCabSrcMdSe 에서, Eu, Ca, Sr 및 M 이 차지하는 양이온 부분 (cation site) 과 S 가 차지하는 음이온 부분 (anion site) 의 질량비는 1:1 이지만, 양이온 결함 또는 음이온 결함이 약간 발생할 때조차도 목표하는 형광체 성능은 현저하게 영향을 받지 않고, 이에 따라서, 0.9 이상 1.1 이하 범위 내의 S 가 차지하는 음이온 부분의 질량비 e 를 가지는 상기 일반식 (3) 의 기본 결정이 이용될 수 있다.
상기 일반식 (3) 의 화학 물질에서, Ba, Mg 및 Zn 에서 선택된 하나 이상의 원소를 나타내는 M 은 본 발명에서 필수적으로 필요한 것은 아니지만, 본 발명의 목적은, 0
Figure 112006076015302-pct00065
d
Figure 112006076015302-pct00066
0.1 의 범위 내에 M 의 질량비 d 를 가지는 상기 일반식 (3) 의 화학 물질에 M 을 포함하고 있는 경우에도 달성될 수 있다.
상기 일반식 (3) 의 화학 물질이, 불순물로서 1% 까지 양으로 Eu, Ca, Sr, Ba, Mg, Zn 및 S 이외의 원소를 포함하는 경우에도 실질적인 문제는 없다.
(3-2-1-2)
또한, 다른 실시예로서, 이하의 화합물이 언급될 수도 있다.
화합물은 적어도 원소 M4, 원소 A, 원소 D, 원소 E 및 원소 X 를 포함한다 (여기서, M4 는 Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm 및 Yb 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소이고, 적어도 Eu 를 포함하며, A 는 원소 M4 이외의 2 가 금속 원소로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소이며, D 는 4 가 금속 원소로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소이고, E 는 3 가 금속 원소로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소이며, X 는 O, N 및 F 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소이다).
상기 화합물은, 발광 원소가 사용 중에 악화되지 않을 가능성이 크고, 발광 원소가 이용되는 온도의 변화에 따른 휘도의 변화가 작아서, 그로 인해, 고휘도 및 높은 컬러 표현 발광 원소가 획득될 수 있다는 관점에서 바람직하다.
또한, M4 는 Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm 및 Yb 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소이고, 적어도 Eu 를 포함하며, 그들 중에, Mn, Ce, Sm, Eu, Tb, Dy, Er 및 Yb 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소인 것이 바람직하며, Eu 인 것이 더욱 바람직하다.
A 는 원소 M4 이외의 2 가 금속 원소로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소이며, 이들 중에, Mg, Ca, Sr 및 Ba 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소인 것이 바람직하고, Ca 인 것이 더욱 바람직하다.
D 는 4 가 금속 원소로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소이고, 그들 중에, Si, Ge, Sn, Ti, Zr 및 Hf 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소인 것이 바람직하며, Si 인 것이 더욱 바람직하다.
E 는 3 가 금속 원소로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소이고, 그들 중에, B, Al, Ga, In, Sc, Y, La, Gd 및 Lu 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소인 것이 바람직하며, Al 인 것이 더욱 바람직하다.
X 는 O, N 및 F 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소이고, 그들 중에, N 또는 N 및 O 인 것이 바람직하다.
상기 조성물의 조성 일반식의 일 구체예는 이하 일반식 (4) 로 표현된다.
M4 fAgDhEiXj (4)
여기서, f 내지 j 는 이하의 범위 내의 수치이다.
0.00001
Figure 112006076015302-pct00067
f
Figure 112006076015302-pct00068
0.1
f+g=1
0.5
Figure 112006076015302-pct00069
h
Figure 112006076015302-pct00070
4
0.5
Figure 112006076015302-pct00071
i
Figure 112006076015302-pct00072
8
0.8×(2/3+4/3×h+i)
Figure 112006076015302-pct00073
j
j
Figure 112006076015302-pct00074
1.2×(2/3+4/3×h+i)
f 는 발광 중심 원소 M4 의 첨가량을 나타내고, 형광체 내의 M4 내지 (M4+A) (f=M4/(M4+A) 이라고 가정) 의 원자수의 비율 f 가 0.00001 이상이고, 0.1 이하인 것이 바람직하다. 값 f 가 0.00001 보다 작은 경우, 발광 중심으로서의 M4 의 원자수는 작고, 그로 인해, 발광 휘도는 저하되는 경향이 있다. 값 f 가 0.1 을 초과하는 경우, M4 이온 사이에서의 간섭에 의한 농도 퀀칭이 발생하는 경향이 있고, 그러므로, 휘도가 저하된다.
특히, M4 가 Eu 인 경우, 값 f 는 높은 발광 휘도의 관점에서 0.002 이상이고, 0.03 이하인 것이 바람직하다.
값 h 는, Si 와 같은 원소 D 의 함유량을 나타내고, 0.5
Figure 112006076015302-pct00075
h
Figure 112006076015302-pct00076
4 로 표현된 값이다. 이것은, 0.5
Figure 112006076015302-pct00077
h
Figure 112006076015302-pct00078
1.8 인 것이 바람직하며, h=1 인 것이 더욱 바람직하다. 값 h 가 0.5 보다 작거나 4 보다 큰 경우, 발광 휘도는 저하하는 경향이 있다. 높은 발광 휘도가 0.5
Figure 112006076015302-pct00079
h
Figure 112006076015302-pct00080
1.8 의 범위 내에서 획득되고, 특히, 높은 발광 휘도는 h=1 일 때 획득된다.
값 i 는, Al 과 같은 원소 E 의 함유량을 나타내고, 0.5
Figure 112006076015302-pct00081
i
Figure 112006076015302-pct00082
0.8 로 표현된 값이다. 이는, 0.5
Figure 112006076015302-pct00083
i
Figure 112006076015302-pct00084
1.8 인 것이 바람직하며, i=1 인 것이 더욱 바람직하다. 값 i 가 0.5 보다 작거나 8 보다 큰 경우, 발광 휘도는 저하하는 경향이 있다. 높은 발광 휘도는 0.5
Figure 112006076015302-pct00085
i
Figure 112006076015302-pct00086
1.8 의 범위 내에서 획득되고, 특히, 높은 발광 휘도는 i=1 일 때 획득된다.
값 j 는 N 과 같은 원소 X 의 함유량을 나타내고, 0.8×(2/3+4/3×h+i) 이상이고 1.2×(2/3+4/3×h+i) 이하인 값이다. 더욱 바람직하게는, j=3 이다. 이 범위의 값 j 의 외부에서 발광 휘도는 저하하는 경향이 있다.
전술한 조성물 중에서 높은 발광 휘도를 가지는 바람직한 조성물은, 적어도 원소 M4 이 Eu 를 포함하고, 원소 A 가 Ca 를 포함하고, 원소 D 가 Si 를 포함하고, 원소 E 가 Al 을 포함하고, 원소 X 가 N 을 포함하는 무기 화합물이다. 특히, 원소 M4 가 Eu 이고, 원소 A 가 Ca 이고, 원소 D 가 Si 이고, 원소 E 가 Al 이며, 원소 X 가 N 또는 N 과 O 의 혼합물인 무기 화합물이다.
원소 X 가 N 또는 N 과 O 의 혼합물인 경우, 발광 강도는 (O 의 몰수)/(N 의 몰수 + O 의 몰수) 가 너무 높으면 저하되는 경향이 있다. 발광 강도의 관점에서, (O 의 몰수)/(N 의 몰수 + O 의 몰수) 는 바람직하게는 0.5 이하, 더욱 바람직하게는 0.3 이하, 보다 더욱 바람직하게는 0.1 이하이고, 그로 인해 640㎚ 내지 660㎚ 의 발광 파장 내에서 발광 피크 파장을 가지는 우수한 컬러 순도의 적색 형광체가 획득된다.
(3-2-2) 녹색 형광체
본 발명의 컬러 액정 표시 장치용으로 이용되는 형광층 또는 형광막에 이용된 녹색 형광체로서, 500㎚
Figure 112006076015302-pct00087
λn
Figure 112006076015302-pct00088
530㎚ 의 파장 범위 내에서 발광 피크 파장을 가지는 다양한 형광체가 이용될 수 있다. 높은 컬러 순도를 가지는 화상을 실현하기 위한 이러한 녹색 형광체는 세륨 (cerium) 및/또는 유로퓸으로 활성화된 형광체를 포함하는 것이 바람직하다. 세륨 및/또는 유로퓸으로 활성화된 형광체는 산화물 형광체, 질화물 형광체 또는 산질화물 형광체일 수도 있으며, 그들 중에, 세륨으로 활성화된 산화물 형광체 또는 유로퓸으로 활성화된 산질화물 형광체인 것이 바람직하다.
또한, 결정 구조로서, 가닛 (garnet) 결정 구조를 가지는 형광체는, 예를 들어, 내열성의 관점에서 우수한 경향이 있어서 바람직하다.
이제, 바람직한 녹색 형광체의 구체적인 예시가 이하 설명된다.
(3-2-2-1)
일 구체적인 예시로서, 호스트 재료로서 2 가, 3 가 및 4 가 금속 원소를 함 유하고 호스트 재료 내에서 활성 원소로서 적어도 Ce 를 함유하는 복합 산화물을 포함하는, 일반식 (7) 으로 나타난 화합물을 들 수 있다.
M1 a'M2 b'M3 c'Od' (7)
여기서, M1, M2 및 M3 은 2 가 금속 원소, 3 가 금속 원소 및 4 가 금속 원소를 각각 나타내고, a' 내지 d' 는 이하 범위 내의 수치이다:
2.7
Figure 112006076015302-pct00089
a'
Figure 112006076015302-pct00090
3.3
1.8
Figure 112006076015302-pct00091
b'
Figure 112006076015302-pct00092
2.2
2.7
Figure 112006076015302-pct00093
c'
Figure 112006076015302-pct00094
3.3
11.0
Figure 112006076015302-pct00095
d'
Figure 112006076015302-pct00096
13.0
일반식 (7) 에서, M1 은 2 가 금속 원소이고, 예를 들어, 발광 효율성의 관점에서, Mg, Ca, Zn, Sr, Cd 및 Ba 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 원소인 것이 바람직하며, Mg, Ca 또는 Zn 인 것이 더욱 바람직하며, Ca 인 것이 특히 바람직하다. 이러한 경우, Ca 는 단독 물질 또는 Mg 를 가지는 복합체일 수도 있다. 기본적으로, M1 은 상기 바람직한 원소를 포함하는 것이 바람직하지만, 성능을 손상시키지 않는 범위 내에서 다른 2 가 금속 원소를 함유할 수도 있다.
또한, 일반식 (7) 에서, M2 는 3 가 금속 원소이고, 유사한 관점으로, Al, Sc, Ga, Y, In, La, Gd 및 Lu 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 원소인 것이 바람직하고, Al, Sc, Y 또는 Lu 인 것이 더욱 바람직하며, Sc 인 것이 특히 바람직하다. 이 경우, Sc 는 단독 물질 또는 Y 또는 Lu 를 가지는 복합체일 수도 있다. 기본적으로, M2 는 상기 바람직한 원소를 포함하는 것이 바람직하지만, 성능을 손상시키지 않는 범위 내에서 다른 3 가 금속 원소를 함유할 수도 있다.
또한, 일반식 (7) 에서, M3 은 4 가 금속 원소이고, 유사한 관점으로, 적어도 Si 를 함유하는 것이 바람직하고, M3 로 표현된 4 가 금속 원소 중에서 일반적으로 50 몰% 이상, 바람직하게는 70 몰% 이상, 더욱 바람직하게는 80 몰% 이상, 특히 바람직하게는 90 몰% 이상이 Si 이다. Si 이외의 4 가 금속 원소 M3 은 Ti, Ge, Zr, Sn 및 Hf 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 원소인 것이 바람직하고, Ti, Zr, Sn 및 Hf 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 원소인 것이 더욱 바람직하며, Sn 인 것이 특히 바람직하다. 특히 바람직하게는, M3 은 Si 이다. 기본적으로, M3 은 전술한 바람직한 원소를 포함하는 것이 바람직하지만, 성능을 손상시키지 않는 범위 내에서 다른 4 가 금속 원소를 함유할 수도 있다.
본 발명에서, "성능을 손상시키지 않는 범위 내에서 다른 원소를 함유하는 것" 은, 원소가 각각의 M1, M2 및 M3 에 기초하여 일반적으로 10 몰% 이하, 바람직하게는 5 몰% 이하, 더욱 바람직하게는 1 몰% 이하의 양에 함유된 것을 의미한다.
또한, 일반식 (7) 에서, a', b', c' 및 d' 는 2.7
Figure 112006076015302-pct00097
a'
Figure 112006076015302-pct00098
3.3, 1.8
Figure 112006076015302-pct00099
b'
Figure 112006076015302-pct00100
2.2, 2.7
Figure 112006076015302-pct00101
c'
Figure 112006076015302-pct00102
3.3 및 11.0
Figure 112006076015302-pct00103
d'
Figure 112006076015302-pct00104
13.0 의 범위 내의 수치이다. 발광 중심 이온 원소가 금속 원소 M1, M2 및 M3 중 임의의 하나의 결정 격자의 위치를 치환하는지의 여부 또는 이것이 그 격자 사이에 배열되는지의 여부에 따라, 상기 범위 내에서 본 형광체의 a' 내지 d' 가 변동한다. 그러나, 본 형광체는 가닛 결정 구조를 가지고, 일반적으로, a'=3, b'=2, c'=3 및 d'=12 인 BCC (body-centered cubic) 격자 결정 구조를 가진다.
또한, 이러한 결정 구조의 호스트 재료에 함유된 발광 중심 이온 (활성제 원소) 으로서, 적어도 Ce 는 함유되지만, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm 및 Yb 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 2 가 내지 4 가 원소는, 발광 특성이 정밀하게 조절되도록, 공동-활성제로서 통합될 수 있다. 특히, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Sm, Eu, Tb, Dy 및 Yb 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 2 가 내지 4 가 원소는 통합될 수 있고, 2 가의 Mn, 2 가 또는 3 가의 Eu 또는 3 가의 Tb 가 적절하게 첨가될 수 있다. 공동-활성제가 통합되면, 공통-활성제의 양은, 일반적으로, Ce 의 몰 당 0.01 내지 20 몰이다.
(3-2-2-2)
또한, 다른 구체적인 예시로서, 이하의 화합물을 언급할 수도 있다.
M5 kM6 lM7 mOn (8)
여기서, M5, M6 및 M7 은 적어도 Ce, 2 가 금속 원소 및 3 가 금속 원소를 함유하는 활성제 원소를 각각 나타내고, k 내지 n 은 이하 범위 내의 수치이다.
0.0001
Figure 112006076015302-pct00105
k
Figure 112006076015302-pct00106
0.2
0.8
Figure 112006076015302-pct00107
l
Figure 112006076015302-pct00108
1.2
1.6
Figure 112006076015302-pct00109
m
Figure 112006076015302-pct00110
2.4
3.2
Figure 112006076015302-pct00111
n
Figure 112006076015302-pct00112
4.8
일반식 (8) 에서, M5 은 이하 상술되는 결정 호스트 재료에 통합되는 활성제 원소이고, 적어도 Ce 를 포함하고, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm 및 Yb 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 2 가 내지 4 가 원소는 길게 지속되는 형광 또는 색도를 조절하고, 감도를 증가시키는 등의 목적을 위해 공통-활성제로서 통합될 수 있다. 이러한 원소가 공통-활성제로서 통합되는 경우, 공통-활성제의 양은, 일반적으로, Ce 의 몰 당 0.01 내지 20 몰% 이다.
활성제 원소 M5 의 농도 k 는 0.0001
Figure 112006076015302-pct00113
k
Figure 112006076015302-pct00114
0.2 이다. 값 k 가 너무 작은 경우, 형광체의 결정 호스트 재료 내에 존재하는 발광 중심 이온의 양이 너무 작아지는 경향이 있고, 발광 강도는 낮아지는 경향이 있다. 한편, 값 k 가 너무 큰 경우, 발광 강도는 농도 퀀칭로 인해 작아지는 경향이 있다. 따라서, 발광 강 도의 관점에서, k 는 0.0005
Figure 112006076015302-pct00115
k
Figure 112006076015302-pct00116
0.1 인 것이 바람직하고, 0.002
Figure 112006076015302-pct00117
k
Figure 112006076015302-pct00118
0.04 인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 발광 피크 파장은 긴파장측으로 전환되는 경향이 있고, 높은 시각 분광 감도 (high eye spectral sensitivity) 를 각각 가지는 녹색 광의 양은 Ce 농도가 증가함에 따라서 증가한다. 따라서, 발광 강도와 발광 피크 파장 사이의 균형의 관점에서, k 는 0.004
Figure 112006076015302-pct00119
k
Figure 112006076015302-pct00120
0.15 인 것이 바람직하고, 0.008
Figure 112006076015302-pct00121
k
Figure 112006076015302-pct00122
0.1 인 것이 더욱 바람직하며, 0.02
Figure 112006076015302-pct00123
k
Figure 112006076015302-pct00124
0.08 인 것이 특히 바람직하다.
일반식 (8) 에서, M6 은 2 가 금속원소이고, 예를 들어, 발광 효율성의 관점에서, Mg, Ca, Zn, Sr, Cd 및 Ba 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상인 것이 바람직하고, Mg, Ca 또는 Sr 인 것이 더욱 바람직하며, 원소 M6 의 50 몰% 이상이 Ca 인 것이 특히 바람직하다.
일반식 (8) 에서, M7 은 3 가 금속 원소이고, 유사한 관점으로, Al, Sc, Ga, Y, In, La, Gd, Yb 및 Lu 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 원소인 것이 바람직하고, Al, Sc, Yb 또는 Lu 인 것이 더욱 바람직하고, Sc, 또는 Sc 와 Al, 또는 Sc 와 Lu 인 것이 보다 더욱 바람직하며, 원소 M7 의 50 몰% 이상이 Sc 인 것이 가장 바람직하다.
일반적으로, 형광체의 호스트 재료 결정은 2 가 금속 원소인 M6, 3 가 금속 원소인 M7 및 산소를 포함하는 조성식 M6M7 2O4 로 표현된 결정이고, 이에 따른 화학 조성비는, 일반식 (8) 에서, 일반적으로 l 은 1, m 은 2, n 은 4 이다. 그러나, 본 발명에서는, 활성제 원소 Ce 가 금속 원소 M6 및 M7 중 하나의 결정 격자의 위치를 치환하는지의 여부, 또는, 활성제 원소 Ce 가 그 격자 사이에 배치되는지의 여부에 따라서, 일반식 (8) 에서의 l 은 1, m 은 2, n 은 4 일 필요는 없다. 따라서, l, m 및 n 은 0.8
Figure 112006076015302-pct00125
l
Figure 112006076015302-pct00126
1.2, 1.6
Figure 112006076015302-pct00127
m
Figure 112006076015302-pct00128
2.4 및 3.2
Figure 112006076015302-pct00129
n
Figure 112006076015302-pct00130
4.8 의 범위 내의 수치이다. 또한, l 및 m 은 0.9
Figure 112006076015302-pct00131
l
Figure 112006076015302-pct00132
1.1 및 1.8
Figure 112006076015302-pct00133
m
Figure 112006076015302-pct00134
2.2 의 범위 내의 수치인 것이 바람직하며, n 은 3.6
Figure 112006076015302-pct00135
n
Figure 112006076015302-pct00136
4.4 의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 또한, M6 및 M7 은 각각 2 가 및 3 가의 금속 원소를 나타내지만, 예를 들어, 발광 특성 또는 결정 구조의 관점에서 본질적인 차이가 없는 한, 예를 들어, 충전 균형을 조절하기 위해, M6 및/또는 M7 의 매우 작은 부분을 1 가 금속 원소, 4 가 금속 원소 또는 5 가 금속 원소와 대체할 수 있다. 또한, 할로겐 원소 (F, Cl, Br 또는 I), 질소, 황, 또는 셀레늄과 같은 음이온의 매우 작은 양이 화합물에 함유될 수도 있다.
이러한 물질은 420㎚ 내지 480㎚ 의 광에 의해 여기되고, 440㎚ 내지 470㎚ 의 광에 의해 가장 효과적으로 여기된다. 발광 스펙트럼은 490㎚ 내지 550㎚ 의 범위 내에서 피크를 가지고, 450㎚ 내지 700㎚ 의 범위 내에서 파장 성분을 가진다.
(3-2-2-3)
바람직한 녹색 형광체의 다른 구체적인 예시로서는, 유로퓸으로 활성화된 MSiN2O2 (여기서, M 은 알칼리 토류 금속의 하나 또는 2 개 이상의 유형) 및 2005 년 3 월 23 일, 국립 재료 과학 연구소에 의해 발행된 쯔쿠바 과학 도시 기자회 (Tsukuba Science City Press Club), 교육과 과학 기자회 및 과학 기자회의 자료로서 "백색 LED 용 녹색 형광체의 개발에 성공" 으로 개시된, 유로퓸으로 활성화된 β-SiAlON 이, 예를 들어, 언급될 수도 있다.
(3-3) 컬러 필터
본 발명의 컬러 화상 표시 장치용으로 이용되는 컬러 필터는 특별히 한정되어 있지는 않지만, 후술하는 것이 예로서 이용될 수도 있다. 이러한 경우, 컬러 필터의 청색 픽셀로 특징화되어 전술된 (2) 장에 개시된 컬러 필터를 이용하는 것이 바람직하다.
컬러 필터는 염색법, 인쇄법, 전착법, 안료 분산법 등의 방법에 의해 유리 등의 투명 기판상에 적색, 녹색, 청색 등의 미세한 화소를 형성함으로써 획득된 필터이다. 이들 화소 사이에서 광의 누출을 막고, 더 높은 품질을 가지는 화상을 획득하기 위해, 화소 사이의 블랙 매트릭스라고 지칭되는 차광패턴 (light shielding pattern) 이 제공되는 경우가 종종 있다.
염색법에 의한 컬러 필터는 후술하는 바와 같이 제조된다: 화상은, 감광제로서 중크롬산염 (dichromate) 을 젤라틴, 폴리비닐 알콜 등으로 혼합한 다음, 염색하여 획득된 감광수지에 의해 형성된다. 인쇄법에 의한 컬러 필터는 열-치료 또는 포토-경화 잉크를 스크린 인쇄법, 그라비어 인쇄법 (gravure printing), 플렉소그래픽 인쇄법 (flexographic printing), 전사 인쇄법 (transfer printing) 또는 소프트 리소그래피 (임프린트 리소그래피) 와 같은 방법으로 인해 투명 기판으로 전달함으로써 제조된다. 전착법에 의한 컬러 필터는, 그 상부에 전극을 가지는 유리 등과 같은 투명 기판이 안료 또는 염료를 함유하는 조 (bath) 에 담궈진 동안, 영향을 받은 전기 영동으로 인해 형성된다. 안료와 같은 착색제가 감광 수지 내에서 분산 또는 분해되는 조성물을 그 상부에 코팅막을 형성하기 위해 유리 등의 투명 기판으로 도포하고, 노광하기 위해 포토마스크를 통해 코팅막을 방사선 조사하여 노광하고, 미노광부를 현상 프로세스를 통해 제거하여 패턴을 형성함으로써 안료 분산법에 의한 컬러 필터가 형성된다. 또한, 컬러 필터는, 착색제가 분산되고 용해된 폴리이미드 유형의 수지 조성물을 도포하고 이를 에칭하여 화소 화상을 형성하는 방법, 착색제를 함유하는 수지 조성물로 코팅된 막을 투명 기판에 부착하고 이를 박리하여 화상을 노광하고 현상하여 화소 화상을 생성하는 방법, 잉크 제트 프린터에 의해 화소 화상을 형성하는 방법 등의 전술한 방법 이외의 방법으로 제조될 수 있다.
최근에, 안료 분산법이 그 높은 생산성과 우수한 미세가공 특성으로 인해 액정 표시 장치 원소용 컬러 필터의 제조에 주류가 되어 왔지만, 본 발명에 따른 컬러 필터는 전술한 생산 방법 중 임의의 하나에 의해 제조될 수 있다.
블랙 매트릭스를 형성하는 방법의 예시는, 스퍼터링과 같은 방법에 의해 유리 등의 투명 기판의 전체 표면에 걸쳐서 크롬 및/또는 크롬 산화물 (단층 또는 적 층) 막을 형성하고, 이후에, 에칭에 의해 컬러 화소부만을 제거하는 방법, 차광성분이 분산 또는 분해된 감광성 조성물을 유리 등의 투명 기판으로 도포하여 코팅 막을 형성하고, 이에 노광하기 위해 포토마스크를 통해서 방사선 조사하여 코팅막을 노광하고, 현상에 의해 미노광부를 제거하여 패턴을 형성하는 방법 등을 포함한다.
(3-3-1) 컬러 필터의 제조 방법
이하, 본 발명에 따른 컬러 필터의 제조 방법의 구체적인 예시들이 설명된다. 일반적으로, 본 발명에 따른 컬러 필터는 블랙 매트릭스가 구비된 투명 기판상에 적색, 녹색 및 청색 화소 화상을 형성함으로써 제조할 수 있다.
투명 기판의 재료는 특별히 한정되지 않는다. 그 재료의 예는 폴리에틸렌 텔레프탈레이트와 같은 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등과 같은 폴리올레핀, 폴리카보네이트, 폴리메틸 메타크릴레이트, 및 폴리술폰의 열가소성 플라스틱 시트; 에폭시 수지, 불포화된 폴리에스테르 수지, 폴리(메타)아크릴레이트 유형 수지 등의 열경화성 플라스틱 시트; 다양한 유리 시트; 등을 포함한다. 그들 중에, 바람직한 재료는 내열성의 관점에서 유리 시트 및 내열 플라스틱이다.
표면의 접착 특성 및 기타를 포함하는 물리적 특성의 개선을 위해, 투명 기판은 코로나 방전 처리, 오존 처리, 실란 커플링제 및 우레탄 폴리머와 같은 다양한 폴리머를 통한 박막 처리, 등으로 인해 사전에 처리될 수도 있다.
블랙 매트릭스는, 금속 박막 또는 블랙 매트릭스용 안료 분산 용액을 이용하여, 투명 기판상에 형성된다.
금속 박막을 이용하는 블랙 매트릭스는, 예를 들어, 크롬의 단층 또는 크롬과 크롬 산화물의 2 개의 적층으로 형성된다. 이 경우, 먼저, 박막 또는 이들 금속 또는 금속-금속 산화물의 박막이 증착 또는 스퍼터링 등에 의해 투명 기판상에 형성된다. 그 후, 감광막이 그 상부에 형성되고, 다음으로, 그 감광막은 스트라이프, 모자이크, 트라이앵글 등의 반복된 패턴을 가지는 포토마스크로 노광되고, 현상되어, 레지스트 화상을 형성한다. 그 후, 박막은 에칭되고, 그로 인해 블랙 매트릭스를 형성한다.
블랙 매트릭스용 안료 분산 용액이 이용되는 경우, 블랙 매트릭스는 착색제로서 블랙 착색제를 함유하는 컬러 필터용 조성물을 이용하여 형성된다. 예를 들어, 블랙 매트릭스는, 단일의 블랙 착색제 또는 카본 블랙, 본 블랙, 흑연, 아이런 블랙, 아닐린 블랙, 시아닌 블랙, 블랙 티타늄 산화물 등과 같은 복수의 블랙 착색제를 이용하거나, 또는 무기 또는 유기 안료 및 염료로부터 적절하게 선택된 적색, 녹색, 청색 등의 혼합물로 이루어진 블랙 착색제를 함유하는 컬러 필터용 조성물을 이용하고, 및 적색, 녹색 또는 청색 화소 화상을 형성하는 후술하는 방법과 유사한 방법을 채용함으로써 형성된다.
전술한 적색, 녹색 및 청색 중 하나의 컬러의 착색제를 함유하는 컬러 필터용 조성물은 그 상부에 블랙 매트릭스를 통해 투명 기판상에 도포되고 건조된다. 그 후, 그렇게 획득된 코팅 상에 포토마스크가 위치되고, 그 코팅은 포토마스크를 통해서 화상 노광되고, 현상되고, 화소 화상을 형성하기 위한 필요에 따라 열-경화 또는 포토-경화되어, 착색층을 제조한다. 이러한 동작은 3 개의 적색, 녹색 및 청색의 컬러 필터용 각각의 조성물에 대해 수행되고, 그로 인해, 컬러 필터 화상을 형성한다.
컬러 필터용 조성물의 도포는 스피너, 와이어바, 플로우 코터, 다이 코터, 롤 코터 및 스프레이와 같은 도포 장치에 의해 이루어질 수 있다.
도포 이후의 건조는 핫 플레이트, IR 오븐, 대류식 오븐 등으로 수행될 수도 있다. 건조시의 온도가 더 높을수록, 투명 기판으로의 접착성이 향상된다. 그러나, 너무 높은 온도는 광중합 초기 시스템을 분해하고, 열 중합을 유발하여, 현상 불량을 초래하는 경향이 있다. 따라서, 건조 온도는 일반적으로 50℃ 내지 200℃ 의 범위, 바람직하게는 50℃ 내지 150℃ 의 범위 내에서 선택된다. 건조 시간은 일반적으로 10 초 내지 10 분의 범위, 바람직하게는 30 초 내지 5 분의 범위 내에서 선택된다. 또한, 열에 의한 이들 건조 방법 이전에, 감압법 (depressurization) 에 의한 건조 방법을 적용할 수 있다.
건조된 이후의 코팅의 두께는 일반적으로 0.5㎛ 내지 3㎛ 의 범위, 바람직하게는 1㎛ 내지 2㎛ 의 범위 내에 있다.
이용된 컬러 필터용 조성물이 바인더 수지와 에틸레닉 화합물의 조성물을 포함하고, 이 바인더 수지가 그 측쇄 (side chain) 에 에틸렌 이중 결합과 카르복실기를 가지는 아크릴 수지인 경우, 이것은 매우 높은 감도와 높은 분해능을 가지기 때문에, 폴리비닐 알콜 등의 산소 차단층이 없이도 노광 및 현상하여 화상을 형성할 수 있어서 바람직하다.
화상 노광에 적용될 수 있는 노광 광원은 특별히 한정되어 있지 않지만; 예 를 들어, 적용가능한 광원은 크세논 램프, 할로겐 램프, 텅스텐 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 금속 할로겐화물 램프, 중압 수은 램프, 저압 수은 램프, 카본 아크 램프 및 형광 램프와 같은 램프 광원, 아르곤 이온 레이저, YAG 레이저, 엑시머 레이저, 질소 레이저, 헬륨 카드뮴 레이저 및 반도체 레이저와 같은 레이저 광원 등을 포함한다. 특정 파장만을 이용하기 위해, 광학 필터가 이용될 수 있다.
이러한 광원으로 화상 노광을 완성한 후에, 유기 용매 또는 계면활성제 및 알칼리성 화학물을 포함하는 수성의 용액으로 그 코팅이 현상되어, 기판상에 화상을 형성한다. 이 수성의 용액은 유기 용매, 버퍼, 염료 또는 안료를 더 함유할 수도 있다.
현상 프로세스는 특별히 한정되어 있지 않지만; 현상은 일반적으로 10℃ 내지 50℃ 의 범위, 바람직하게는 15℃ 내지 45℃ 의 범위 내의 현상 온도에서, 디핑 (dipping) 현상, 스프레이 현상, 브러시 현상, 초음파 현상 등과 같은 방법에 의해 수행된다.
현상 시에 이용되는 알칼리 화학물의 예시는, 나트륨 규산염, 칼륨 규산염, 나트륨 수산화물, 칼륨 수산화물, 리튬 수산화물, 나트륨 제 3 인산염, 나트륨 제 2 인산염, 나트륨 탄산염, 칼륨 탄산염, 나트륨 중탄산염 등과 같은 무기 알칼리성 화학물; 및 트리메틸아민, 디에틸아민, 이소프로필 아민, n-부틸아민, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 테트라알킬암모늄 수산화물 등의 유기 아민을 포함하며, 이들은, 단독으로 이용될 수도 있고, 또는 2 개 이상의 조합으로 이 용될 수도 있다.
적용 가능한 계면 활성제의 예시로서는, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 아릴 에스테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 솔비탄 알킬 에스테르, 모노글리세리드 알킬 에스테르 등과 같은 비 이온 계면활성제; 알킬벤젠술포네이트, 알킬나프탈렌술포네이트, 알킬설페이트, 알킬술포네이트, 술포숙시네이트 등과 같은 이온 계면활성제; 및 알킬베타인, 아미노산 등과 같은 양성이온 계면활성제를 포함한다.
단독으로 이용되는 유기 용매 및 수성의 용매와 조합되어 이용되는 유기 용매의 경우의 양자에서, 유기 용매는, 예를 들어, 이소프로필 알코올, 벤질 알코올, 에틸 셀로솔브, 부틸 셀로솔브, 페닐 셀로솔브, 프로필렌 글리콜, 디아세톤 알코올 등으로부터 선택될 수 있다.
(3-4) 컬러 필터용 조성물
본 발명의 컬러 화상 표시 장치에 이용되는 컬러 필터용 조성물 (레지스트) 은 특별히 제한되어 있지 않고, 예를 들어, 이하의 예들이 이용될 수도 있다. 이러한 경우, 컬러 필터용 청색 화소를 제조하기 위해, 전술된 (1) 장에 개시한 컬러 필터용 청색 조성물을 이용하는 것이 바람직하다.
최근 주류인 안료 분산 방법의 예를 이용하여, 컬러 필터를 제조하기 위한 원료를 이하 설명한다.
안료 분산 방법은, 안료와 같은 착색제가 전술한 감광 수지 (이하, "컬러 필터용 조성물" 로 지칭) 에 분산된 조성물을 이용한다. 이 컬러 필터용 조성물 은, 일반적으로, 바인더 수지 (a) 및/또는 모노머 (b), 착색제 (c) 및 그 구성성분과 같은 기타 성분 (d) 이 용매 내에서 분해되고 분산된 컬러 필터용 착색 조성물이다.
이하, 각각의 구성성분이 상세하게 설명된다. 이하의 설명에서, "(메타)아크릴", "(메타)아크릴레이트" 및 "(메타)아크릴올" 은 "아크릴 또는 메타크릴", "아크릴레이트 또는 메타크릴레이트" 및 "아크릴올 또는 메타크릴올" 을 각각 의미한다.
(a) 바인더 수지
바인더 수지가 단독으로 이용되는 경우, 소망하는 특성이나 성능을 형성하는 화상, 이용하기 소망하는 제조 방법 등을 고려하여 그에 알맞은 바인더 수지가 적절하게 선택된다. 바인더 수지가 후술하는 모노머와 조합하여 이용되는 경우, 컬러 필터용 조성물을 변형하고 포토-경화 이후의 물리적 특성을 개선시키기 위해 바인더 수지가 첨가된다. 따라서, 이러한 경우, 바인더 수지는 호환성, 막 형성 특성, 현상 특성, 접착 특성 등을 개선하고자 하는 목적에 따라서 적절하게 선택된다.
일반적으로 이용되는 바인더 수지는, 예를 들어, (메타)아크릴산, (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴아미드, 말레산, (메타)아크릴로니트릴, 스티렌, 비닐 아세테이트, 비닐리덴 클로라이드, 말레이미드 등의 코폴리머 또는 호모 폴리머, 폴리에틸렌 산화물, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리에테르, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 아세틸셀룰로오스, 노볼락 수지, 레졸 수 지, 폴리비닐 페놀, 폴리비닐 부티랄 등일 수도 있다.
이러한 바인더 수지들 중에서, 바람직한 바인더 수지는 측쇄 또는 그 주쇄에 카르복실기 또는 페놀 히드록실기를 가지는 것이다. 알칼리 용액에서의 현상은 이러한 작용기를 가지는 수지를 이용함으로써 가능하게 된다. 그들 중에, 바람직한 바인더 수지는 카르복실기를 가지는 수지로서, 이는 높은 알칼리 현상 특성을 가지며; 예를 들어, 아크릴산의 (코)폴리머, 스티렌/말레산 무수물의 수지, 산무수물을 통해 변형된 노볼락 에폭시 아크릴레이트의 수지 등이다.
특히 바람직한 바인더 수지는, (메타)아크릴산 또는 카르복실기를 가지는 (메타)아크릴레이트를 함유하는 (코)폴리머 (본 명세서에서는 "아크릴 수지" 로서 지칭된다) 이다. 다시 말해서, 이 아크릴 수지는, 현상 특성 및 투명도에서 우수하고 넓은 영역의 모노머로부터 다수의 코폴리머를 제공할 수 있기 때문에, 성능 및 제조 방법의 쉬운 제어성의 관점에서 바람직하다.
아크릴 수지의 구체적인 예는, 필수 성분으로서, (무수)숙신산, (무수)프탈산, (무수)말레산 등과 같은 산(무수물) 을 숙신산 (2-(메타)아크릴오일옥시에틸) 에스테르, 아디프산 (2-아크릴오일옥시에틸) 에스테르, 프탈산 (2-(메타)아크릴오일옥시에틸) 에스테르, 헥사하이드로프탈산 (2-(메타)아크릴오일옥시에틸) 에스테르, 말레산 (2-(메타)아크릴오일옥시에틸) 에스테르, 숙신산 (2-(메타)아크릴오일옥시프로필) 에스테르, 아디프산 (2-(메타)아크릴오일옥시프로필) 에스테르, 헥사하이드로프탈산 (2-(메타)아크릴오일옥시프로필) 에스테르, 프탈산 (2-(메타)아크릴오일옥시프로필) 에스테르, 말레산 (2-(메타)아크릴오일옥시프로필) 에스테르, 숙신산 (2-(메타)아크릴오일옥시부틸) 에스테르, 아디프산 (2-(메타)아크릴오일부틸) 에스테르, 헥사하이드로프탈산 (2-(메타)아크릴오일옥시부틸) 에스테르, 프탈산 (2-(메타)아크릴오일옥시부틸) 에스테르, 말레산 (2-(메타)아크릴오일옥시부틸) 에스테르 등과 같은 하이드로옥시알킬 (메타)아크릴레이트에 첨가함으로써 획득된 화합물 및/또는 (메타)아크릴산을 포함하고; 필요한 경우, 예를 들어, 스티렌, α-메틸스틸렌, 비닐톨루엔 등과 같은 스티렌 유형 모노머와 같은 다양한 모노머 중 하나와; 신남산 (cinnamic acid), 말레산, 푸마르산, 말레 무수물, 이타콘산 등과 같은 불포화기-함유 카르복실산; 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 알릴(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 하이드록시페닐(메타)아크릴레이트, 메톡시페닐(메타)아크릴레이트 등과 같은 (메타)아크릴레이트; (메타)아크릴산에, ε-카프로락톤, β-프로피오락톤, γ-부티로락톤, δ-발레로락톤 등과 같은 락톤 중의 하나를 첨가하여 획득된 화합물; 아크릴로니트릴; (메타)아크릴아미드, N-메틸올아크릴아미드, N,N-이메틸아크릴아미드, N-메타크릴오일 모르폴린, N,N-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노에틸아크릴아미드 등과 같은 아크릴아미드; 비닐 아세테이트, 비닐 버사테이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 신나메이트, 비닐 파이발레이트 등과 비닐산을 각종 모노머로 공중합화 (copolymerized) 시킴으로써 얻을 수 있는 수지를 포함한다.
코팅막의 강도를 증가시키는 목적을 위해, 스티렌, α-메틸스티렌, 벤질(메 타)아크릴레이트, 하이드록시페닐(메타)아크릴레이트, 메톡시페닐(메타)아크릴레이트, 하이드록시페닐(메타)아크릴아미드, 하이드록시페닐(메타)아크릴술포아미드 등과 같은 페닐기를 가지는 모노머 중 하나의 10 몰% 내지 98 몰%, 바람직하게는 20 몰% 내지 80 몰%, 더욱 바람직하게는 30 몰% 내지 70 몰% 과, (메타)아크릴산, 및 숙신산(2-(메타)아크릴오일옥시에틸)에스테르, 아디프산(2-아크릴오일옥시에틸)에스테르, 프탈산(2-(메타)아크릴오일옥시에틸)에스테르, 헥사하이드로프탈산(2-(메타)아크릴오일옥시에틸)에스테르, 말레산(2-(메타)아크릴오일옥시에틸)에스테르 등과 같은 카르복실기를 가지는 (메타)아크릴레이트로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 모노머의 2 몰% 내지 90 몰%, 바람직하게는 20 몰% 내지 80 몰%, 더욱 바람직하게는 30 몰% 내지 70 몰% 를 공중합화함으로써 획득된 것이 바람직하게 이용되는 아크릴 수지이다.
또한, 이들 수지는 측쇄에서 에틸렌성 이중 결합을 가지는 것이 바람직하다. 측쇄에서 이중 결합을 가지는 바인더 수지를 사용함으로써, 획득된 컬러 필터용 조성물의 포토-경화 특성이 강화되고, 그로 인해, 해상도 및 접착성을 더욱 향상시키는 것이 가능하다.
에틸렌성 이중 결합을 바인더 수지로 삽입하기 위한 수단은, 예를 들어, 일본 특허 JP-B-50-34443, 일본 특허 JP-B-50-34444 등에 개시된 방법; 즉, 글리사이딜기 (glycidyl group) 또는 에폭시 사이클로헥실기 (epoxy cyclohexyl group) 및 (메타)아크릴올기 둘 다 가지는 화합물에 수지의 카르복실기와 반응시키는 방법, 및 수지의 하이드록실기와 아크릴산 클로라이드 등에 반응시키는 방법을 포함한다.
예를 들어, 측쇄 내에 에틸렌성 이중 결합을 가지는 바인더 수지는 글리사이딜 (메타)아크릴레이트, 알릴 글리사이딜 에테르, 글리사이딜 α-에틸아크릴레이트, 크로토닐 글리사이딜 에테르, (이소)크로토닉산 글리사이딜 에테르, (3,4-에폭시사이클로헥실)메틸 (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴산 클로라이드, 또는 (메타)아크릴 클로라이드와 같은 화합물을 카르복실기 또는 하이드록실기를 가지는 수지와 반응함으로써 획득된다. 특히 바람직한 바인더 수지는 (3,4-에폭시 사이클로헥실)메틸 (메타)아크릴레이트와 같은 아크릴 에폭시 화합물과의 반응으로부터 기인하는 것이다.
에틸렌성 이중 결합이 전술한 카르복실기 또는 하이드록실기를 가지는 수지로 사전에 삽입된 경우, 그 수지 내의 2 몰% 내지 50 몰%, 바람직하게는 5 몰% 내지 40 몰% 의 카르복실기 또는 하이드록실기에 에틸렌성 이중 결합을 가지는 화합물을 결합하는 것이 바람직하다.
이러한 아크릴계 수지는, GPC 에 의해 측정된 중량-평균 분자량이, 1,000 내지 100,000 의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 중량-평균 분자량이 1,000 미만인 경우, 균일한 코팅막을 획득하기는 어려운 경향이 있다. 한편, 중량-평균 분자량이 100,000 를 초과하는 경우, 현상 특성은 저하하는 경향이 있다. 카르복실기의 바람직한 함유량은 산가 (acid value) 로서 5 내지 200 의 범위 내에 있다. 산가가 5 미만인 경우, 그 수지는 알칼리 현상액에서 불용성인 경향이 있다. 한편, 산가가 200 을 초과하는 경우, 그 감도는 더 낮아질 수도 있다.
이러한 바인더 수지는 컬러 필터용 조성물의 전체적인 고형분중, 보통 10 중 량% 내지 80 중량%, 바람직하게는 20 중량% 내지 70 중량%의 범위 내에 포함된다.
(b) 모노머
모노머는, 이것이 중합가능한 저분자량 화합물인 한, 특별히 한정하지 않는다. 바람직한 모노머는 적어도 에틸렌성 이중 결합을 가지는 부가-중합가능한 화합물 (이하, "에틸렌성 화합물" 로 축약됨) 이다. 에틸렌성 화합물은, 컬러 필터용 조성물이 활성광선에 조사를 받는 경우, 후술하는 광중합개시계의 작용으로 인해 부가-중합되고 경화되는 에틸렌성 이중 결합을 가지는 화합물이다. 본 발명에서 모노머는 소위 폴리머 물질에 반대하는 개념을 의미하고, 협의의 모노머만을 포함하는 것은 아니고, 이중체, 삼량체, 및 이중합체를 포함하는 개념을 의미한다.
에틸렌성 화합물은, 예를 들어, 불포화 카르복시산, 모노히드록시 화합물을 가지는 불포화 카르복시산의 에스테르, 불포화 카르복시산을 가지는 지방성 폴리하이드록시 화합물의 에스테르, 불포화 카르복시산을 가지는 아로마틱 폴리하이드록시 화합물의 에스테르, 전술한 지방성 폴리하이드록시 화합물 또는 아로마틱 폴리하이드록시 화합물과 같은 폴리하이드릭 하이드록시 화합물을 가지는 폴리베이직 카르복시산과 불포화 카르복시산의 에스테르화 반응에 의해 획득된 에스테르, (메타)아크릴올-함유 하이드록시 화합물을 가지는 폴리이소시아네이트 화합물을 반응시킴으로써 획득된 우레탄 골격을 가지는 에틸렌성 화합물 등일 수도 있다.
불포화 카르복시산은, 예를 들어, (메타)아크릴산, (무수)말레이산, 크로토닉산, 이타콘산, 푸마르산, 2-(메타)아크릴오일옥시에틸 숙신산, 2-아크릴오일옥시 에틸 아디프산, 2-(메타)아크릴오일옥시에틸 프탈산, 2-(메타)아크릴오일옥시에틸 헥사하이드로프탈산, 2-(메타)아크릴오일옥시에틸 말레이산, 2-(메타)아크릴오일옥시프로필 숙신산, 2-(메타)아크릴오일옥시프로필 아디프산, 2-(메타)아크릴오일옥시프로필 하이드로프탈산, 2-(메타)아크릴오일옥시프로필 프탈산, 2-(메타)아크릴오일옥시프로필 말레이산, 2-(메타)아크릴오일옥시부틸 숙신산, 2-(메타)아크릴오일옥시부틸 아디프산, 2-(메타)아크릴오일옥시부틸 하이드로프탈산, 2-(메타)아크릴오일옥시부틸 프탈산, 2-(메타)아크릴오일부틸 말레이산일 수도 있고, ε-카프롤락톤 (ε-caprolactone), β-프로피오락톤 (β-propiolactone), γ-부티롤락톤 (γ-butyrolactone), δ-발레로락톤 (δ-valerolactone) 등을 첨가하여 획득된 모노머일 수도 있으며, 하이드록시알킬 (메타)아크릴레이트, (무수) 숙신산, (무수) 프탈산 또는 (무수) 말레이산 등과 같은 산 (무수물) 을 첨가하여 획득된 모노머일 수도 있다. 이들 중에, (메타)아크릴산 및 2-(메타)아크릴오일옥시에틸 숙신산이 바람직하고, (메타)아크릴산이 더욱 바람직하다. 이들은 2 개 이상을 조합하여 이용될 수도 있다.
불포화 카르복시산을 가지는 지방성 폴리하이드록시 화합물의 에스테르는, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올레탄 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 글리세롤 아크릴레이트 등과 같은 아크릴레이트일 수도 있다. 또한, 에스테르는 메타아크릴레이트, 이타코네이트, 크로토네이트 또는 전술한 아크릴레이트의 아크릴산 일부 (acrylic acid moiety) 를 메타아크릴산 일부, 이타코닉산 일부, 크로토닉산 일부 또는 말레이산 일부와 각각 바꿈으로써 획득된 말레이트일 수도 있다.
불포화 카르복시산을 가지는 아로마틱 폴리하이드록시 화합물의 에스테르는 하이드로퀴논 디아크릴레이트, 하이드로퀴논 디메타크릴레이트, 레조르신 디아크릴레이트, 레조르신 디메타크릴레이트, 피로갈롤 트리아크릴레이트 등일 수도 있다.
폴리하이드릭 하이드록시 화합물과 불포화 카르복시산과 폴리베이직 카르복시산의 에스테르화 반응으로 획득된 에스테르는 단일의 물질일 필요는 없지만, 혼합물일 수도 있다. 에스테르의 전형적인 예시는 아크릴산, 프탈산 및 에틸렌 글리콜의 응축물, 아크릴산, 말레산 및 디에틸렌 글리콜의 응축물, 메타크릴산, 테레프탈산 및 펜타에리트리톨의 응축물, 아크릴산, 아디프산, 부탄디올 및 글리세롤의 응축물 등을 포함한다.
폴리이소시아네이트 화합물 및 (메타)아크릴오일기-함유 하이드록시 화합물을 반응시킴으로써 획득된 우레탄 골격을 가지는 에틸렌성 화합물은 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트 등과 같은 지방성 디이소시아네이트; 사이클로헥산 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 등과 같은 지방성 디이소시아네이트; 톨리렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트등과 같은 아로마틱 디이소시아네이트를 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 3-하이드록시(1,1,1-트리아크릴오일옥시메틸) 프로판, 3-하이드록시(1,1,1-트리메타크릴오일옥시메틸) 프로판 등과 같은 (메타)아크릴오일기-함유 하이드록시 화합물과 반응시킨 반응물일 수도 있다.
본 발명에 이용된 에텔렌성 화합물의 다른 예시는 에틸렌비스아크릴아미드 (ethylenebisacrylamide) 와 같은 아크릴 아미드; 디알릴 프탈레이트와 같은 알릴 에스테르; 디비닐 프탈레이트와 같은 비닐기-함유 화합물을 포함한다.
에틸렌성 화합물의 화합비는, 컬러 필터용 조성물의 전체 고형 함량에 비해, 보통, 10 중량% 내지 80 중량%, 바람직하게는 20 중량% 내지 70 중량% 의 범위 내에 있다.
(c) 착색제
백라이트로부터의 광을 가능한 한 효과적으로 이용하기 위해서, 백라이트의 적색, 녹색 및 청색 발광 파장에 따라서, 각각의 컬러 화소 내의 형광체의 발광 파장에서의 투과율은 가능한 한 높아지고, 다른 발광 파장에서의 투과율은 가능한 한 낮아지도록 착색제를 선택하는 것이 바람직하다.
본 발명은, 종래의 LED 백라이트에 의해 획득되지 않은 높은 컬러 재현 범위로 특히 특징화되고, 이에 따라, 착색제의 선택은 특별한 주의가 요구된다. 다시 말해서, 이하의 조건은 본 발명의 짙은 적색 및 녹색 발광 파장 특성을 가지는 백라이트의 특성을 충분히 이용하도록 해야만 한다.
먼저, 적색 화소가 이하 설명된다.
투과형 또는 반-투과형 투과 모드에서의 적색 화소로부터의 광량은, 백라이트로부터의 발광 및 컬러 필터의 적색 화소에서의 분광 투과율의 적 (product) 으 로 인해 결정된다. 따라서, 짙은 적색 파장 범위, 즉, 620㎚ 내지 680㎚ 내에서의 광의 충분한 양을 획득하기 위해 620㎚ 내지 680㎚ 의 파장에서 LED 백라이트로부터 전체 발광강도로 규격화된 상대 발광강도 I(λn) 의 평균치 I(620-680)와, 동일한 파장 범위에서의 퍼센트로 나타낸 적색 컬러 필터의 분광 투과율 TR(λn) 의 평균치 TR(620-680) 의 적 (product) 인, I(620-680)×TR(620-680) 이 1.1 이상, 바람직하게는 1.2 이상, 더욱 바람직하게는 1.3 이상이 되도록 하는 착색제가 선택된다. 또한, 휘도를 저하시키지 않고 높은 컬러 재현 범위를 달성하기 위해, 560㎚
Figure 112006076015302-pct00137
λn
Figure 112006076015302-pct00138
580㎚ 의 파장 범위에 걸친 평균 투과율 TR(560-580) 은 보통 15% 이상, 바람직하게는 20% 이상, 더욱 바람직하게는 25% 이상, 특히 바람직하게는 28% 이상이다.
이러한 조건을 충족시키는 안료로서, 아조계 (azo type), 프탈로시아닌계 (phthalocyanine type), 퀴나크리돈계 (quinacridone type), 벤즈이미다졸계 (benzimidazolone type), 이소인돌계 (isoindoline type), 디옥사진계 (dioxazine type), 인단트론계 (indanthrone type), 페릴렌계 (perylene type) 및 디케토피롤로피롤계 (diketopyrrolopyrol type) 안료와 같은 유기 안료, 및 그 이외의 다양한 무기 안료가 이용될 수 있다.
구체적으로는, 예를 들어, 이하 열거된 안료 번호를 가지는 안료가 이용될 수 있다. 여기서, 이하의 용어 "C. I." 는 컬러 인덱스 (C. I.) 를 의미한다.
적색 착색제: C. I. 안료 적색 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 12, 14, 15, 16, 17, 21, 22, 23, 31, 32, 37, 38, 41, 47, 48, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 49, 49:1, 49:2, 50:1, 52:1, 52:2, 53, 53:1, 53:2, 53:3, 57, 57:1, 57:2, 58:4, 60, 63, 63:1, 63:2, 64, 64:1, 68, 69, 81, 81:1, 81:2, 81:3, 81:4, 83, 88, 90:1, 101, 101:1, 104, 108, 108:1, 109, 112, 113, 114, 122, 123, 144, 146, 147, 149, 151, 166, 168, 169, 170, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 181, 184, 185, 187, 188, 190, 193, 194, 200, 202, 206, 207, 208, 209, 210, 214, 216, 220, 221, 224, 230, 231, 232, 233, 235, 236, 237, 238, 239, 242, 243, 245, 247, 249, 250, 251, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259, 260, 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268, 269, 270, 271, 272, 273, 274, 275, 276.
또한, 이하의 황색 착색제는 컬러를 정밀하게 조절하기 위해 상기 적색 착색제와 혼합될 수도 있다.
황색 착색제: C. I. 안료 황색 1, 1:1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 12, 13, 14, 16, 17, 24, 31, 32, 34, 35, 35:1, 36, 36:1, 37, 37:1, 40, 41, 42, 43, 48, 53, 55, 61, 62, 62:1, 63, 65, 73, 74, 75, 81, 83, 87, 93, 94, 95, 97, 100, 101, 104, 105, 108, 109, 110, 111, 116, 119, 120, 126, 127, 127:1, 128, 129, 133, 134, 136, 138, 139, 142, 147, 148, 150, 151, 153, 154, 155, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 172, 173, 174, 175, 176, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 188, 189, 190, 191, 191:1, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208.
이제, 녹색 픽셀이 이하 설명된다.
이하의 조건은 적색 픽셀에 대해 동일한 개념에 기초하여 충족되도록 요구된다.
상기 파장 범위에 걸친 평균 투과율 (%) 및 평균 상대 발광 강도가 각각 TG(500-530) 및 I(500-530) 인 경우, 짙은 녹색 파장 범위, 즉, 500㎚
Figure 112006076015302-pct00139
λn
Figure 112006076015302-pct00140
530㎚ 의 파장 범위에서 충분한 광량을 획득하기 위해, I(500-530)×TG(500-530) 은 1.2 이상, 바람직하게는 1.3 이상, 더욱 바람직하게는 1.4 이상, 특히 바람직하게는 1.8 이상이다.
또한, 휘도를 저하시키지 않고 높은 컬러 재현 범위를 달성하기 위해서, 580㎚
Figure 112006076015302-pct00141
λn
Figure 112006076015302-pct00142
600㎚ 의 파장 범위에 걸친 평균 투과율 TG(580-600) 은 보통 20% 이상, 바람직하게는 30% 이상, 더욱 바람직하게는 50% 이상이다.
이러한 조건을 충족시키는 안료로서, 아조계, 프탈로시아닌계, 퀴나크리돈계, 벤즈이미다졸론계, 이소인돌린계, 디옥사진계, 인단트론계, 페릴렌계 및 디케토피롤로피롤계 안료와 같은 유기 안료, 및 이외의 다양한 무기 안료가 이용될 수 있다.
구체적으로는, 이하 열거된 안료 번호를 가지는 안료가 예를 들어 이용될 수 있다.
녹색 착색제: C. I. 안료 녹색 1, 2, 4, 7, 8, 10, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 26, 36, 45, 48, 50, 51, 54, 55.
또한, 전술한 황색 착색제는 컬러를 정밀하게 조절하기 위해 상기 녹색 착색제와 혼합될 수도 있다.
전술한 조건을 충족하는 녹색 화소의 구체적인 예시로서는, 녹색 안료로서, 안료 녹색 (36) 및/또는 안료 녹색 (7) 을 함유하고, 컬러 조절을 위한 황색 안료로서, 안료 황색 (150), 안료 황색 (138) 및 안료 황색 (139) 중 적어도 하나를 포함하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 형광체로서, 상기 일반식 (3) (형광체 (3-2-1-1)) 으로 표현된 적색 형광체 및 상기 일반식 (7) (형광체 (3-2-2-1)) 로 표현된 녹색 형광체의 조합이 선택되는 경우, 녹색 안료의 전체 함유량 및 황색 안료의 전체 함유량은 하기 (9) 를 충족시키는 것이 바람직하다. 또한, 하기 (10) 는 충족되는 것이 더욱 바람직하고, 하기 (11) 가 충족되는 것은 특히 바람직하다.
0.9
Figure 112006076015302-pct00143
(황색 안료의 전체 중량)/(녹색 안료의 전체 중량)
Figure 112006076015302-pct00144
2 (9)
1
Figure 112006076015302-pct00145
(황색 안료의 전체 중량)/(녹색 안료의 전체 중량)
Figure 112006076015302-pct00146
1.8 (10)
1.05
Figure 112006076015302-pct00147
(황색 안료의 전체 중량)/(녹색 안료의 전체 중량)
Figure 112006076015302-pct00148
1.5 (11)
이제, 청색 화소가 이하 설명된다.
청색 화소는 특별히 한정되어 있지 않고, 이하의 안료가 이용될 수 있다.
구체적으로는, 이하 열거된 안료 번호를 가지는 안료가 예를 들어 이용될 수 있다.
청색 착색제: C.I. 안료 청색 1, 1:2, 9, 14, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 17, 19, 25, 27, 28, 29, 33, 35, 36, 56, 56:1, 60, 61, 61:1, 62, 63, 66, 67, 68, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 78, 79.
바이올렛 착색제: C. I. 안료 바이올렛 1, 1:1, 2, 2:2, 3, 3:1, 3:3, 5, 5:1, 14, 15, 16, 19, 23, 25, 27, 29, 31, 32, 37, 39, 42, 44, 47, 49, 50.
또한, 적색, 녹색 및 청색 이외에, 이러한 경우에서 요구되듯이, 컬러를 정밀하게 조정하기 위해 이하의 안료가 더 이용될 수도 있다.
오렌지 착색제: C. I. 안료 오렌지 1, 2, 5, 13, 16, 17, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 34, 36, 38, 39, 43, 46, 48, 49, 61, 62, 64, 65, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 77, 78, 79.
브라운 착색제: C. I. 안료 브라운 1, 6, 11, 22, 23, 24, 25, 27, 29, 30, 31, 33, 34, 35, 37, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45.
물론, 다른 착색제도 이용될 수 있다.
염료는 아조계 염료, 안트라퀴논계 염료 (anthraquinone type dye), 프탈로시아닌계 염료 (phthalocyanine type dye), 퀴논이민계 염료 (quinoneimine type dye), 퀴놀린계 염료, 니트로계 염료, 카르보닐계 염료, 메틴계 염료 등일 수도 있다.
아조계 염료는, 예를 들어, C. I 애시드 황색 11, C. I 애시드 오렌지 7, C. I 애시드 적색 37, C. I 애시드 적색 180, C. I 애시드 청색 29, C. I 다이렉트 적색 28, C. I 다이렉트 적색 83, C. I 다이렉트 황색 12, C. I 다이렉트 오렌지 26, C. I 다이렉트 녹색 28, C. I 다이렉트 녹색 59, C. I 리액티브 황색 2, C. I 리액티브 적색 17, C. I 리액티브 적색 120, C. I 리액티브 흑색 5, C. I 디스퍼스 오렌지 5, C. I 디스퍼스 적색 58, C. I 디스퍼스 청색 165, C. I 베이직 청색 41, C. I 베이직 적색 18, C. I 매염제 적색 7, C. I 매염제 황색 5, C. I 매염제 흑색 7 등일 수도 있다.
안트라퀴논계 염료는, 예를 들어, C. I 배트 청색 4, C. I 애시드 청색 40, C. I 애시드 녹색 25, C. I 리액티브 청색 19, C. I 리액티브 청색 49, C. I 디스퍼스 적색 60, C. I 디스퍼스 청색 56, C. I 디스퍼스 청색 60 등일 수도 있다.
또한, 프탈로시아닌계 염료는, 예를 들어, C. I 패드 청색 5 등일 수도 있고; 퀴논이민계 염료는 예를 들어, C. I 베이직 청색 3, C. I 베이직 청색 9 등일 수도 있고; 퀴놀린계 염료는, 예를 들어, C. I 솔번트 황색 33, C. I 애시드 황색 3, C. I 디스퍼스 황색 64 등이고; 니트로계 염료는, 예를 들어, C. I 애시드 황색 1, C. I 애시드 오렌지 3, C. I 디스퍼스 황색 42 등일 수도 있다.
컬러 필터용 조성물에 이용가능한 다른 착색제는 바륨 황산염, 납 황산염, 티타늄 산화물, 황색 납 산화물, 적색 철 산화물, 크롬 산화물 및 탄소 블랙과 같은 무기 착색제일 수도 있다.
이들 착색제는 0.5㎛ 이하, 바람직하게는 0.2㎛ 이하, 및 더욱 바람직하게는 0.1㎛ 이하의 평균 입자 크기로 분산된 것을 사용하는 것이 바람직하다.
이들 착색제의 함유량은, 컬러 필터용 조성물의 전고형분에 대해 보통 5 중량% 내지 60 중량%, 바람직하게는 10 중량% 내지 50 중량% 이다.
(d) 기타 성분
필요한 경우, 컬러 필터용 조성물은 광중합 개시계, 열중합 방지제, 가소제, 보존 안정제, 표면보호제, 평활제, 코팅 특성-보조제, 및 임의의 다른 첨가물로 도핑될 수 있다.
(d-1) 광중합 개시계
컬러 필터용 조성물이 모노머 (b) 로서 에틸렌성 화합물을 포함하는 경우, 광을 직접 흡수하고 또는 광에 민감하게 되는 기능을 가지는 광중합 개시계가 필요한데, 이는, 분해 또는 수소 추출 반응을 유발하여 중합-활성 라디컬을 발생시킨다.
광중합 개시계는 중합 개시제 및 결합된 가속제와 같은 첨가제를 함유하는 계를 포함한다. 중합 개시제는, 예를 들어, 각각의 일본 특허 공개공보 제 59-152396 호 및 제 61-151197 호에 개시된 티타노센 화합물을 포함하는 메탈로센 화합물, JP-A-10-39503 에 개시된 2-(2'-클로로페닐)-4, 5-디페닐 이미다졸, 헤일로메틸-s-트리아진 유도체와 같은 헥사아릴 바이이미다졸 유도체 (hexaaryl biimidazole derivative), N-페닐 글리신, N-아릴-α-아미노산의 염류, N-아릴-α-아미노산의 에스테르 등과 같은 N-아릴-α-아미노산 등일 수도 있다. 이용되는 가속제는, 예를 들어, 에틸 N,N-디메틸아미노 벤조에이트와 같은 알킬 N,N-디알킬아미노 벤조에이트, 2-머캅토벤조시아졸 (2-mercaptobenzothiazole), 2-머캅토벤족사졸 (2-mercaptobenzoxazole) 또는 2-머캅토벤조이미다졸 (2-mercaptobenzoimidazole), 지방성 다기능성 머캅토 화합물 등과 같은 헤테로사이클 릭 링 (heterocyclic ring) 을 가지는 머캅토 화합물 등일 수도 있다. 각각의 중합 개시제 및 부가제는 2 개 이상의 종류의 조합으로 이용될 수도 있다.
광중합 개시계의 배합 비율은, 본 발명의 조성물의 전고형분에 대하여, 0.1 중량% 내지 30 중량%, 바람직하게는 0.5 중량% 내지 20 중량%, 더욱 바람직하게는 0.7 중량% 내지 10 중량% 의 범위 내에 있다. 배합 비율이 너무 낮은 경우, 감도는 더 낮아진다. 한편, 배합 비율이 너무 높은 경우, 현상액 내의 미노광부의 용해도는 저하하고, 현상 불량이 쉽게 유발된다.
(d-2) 열중합 방지제
이용되는 열중합 방지제는, 예를 들어, 하이드로퀴논, p-메톡시페놀, 피로갈롤, 카테콜, 2,6-t-부틸-p-크레졸, β-나프톨 등일 수도 있다. 열중합 방지제의 배합 비율은 조성물의 전고형분에 대해 0 중량% 내지 3 중량% 의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
(d-3) 가소제
이용되는 가소제는, 예를 들어, 디옥틸 프탈레이트, 디도데실 프탈레이트 (didodecyl phthalate), 트리에틸렌 글리콜 디카프릴레이트, 디메틸 글리콜 프탈레이트, 트리크레실 인산염, 디옥틸 아디페이트, 디부틸 세바케이트, 글리세롤 트리아세테이트 등일 수도 있다. 가소제의 배합 비율은 조성물의 전고형분에 대해 10 중량% 이하의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
(d-4) 증감 염료
또한, 필요한 경우, 감도를 향상시키는 목적을 위해서, 화상 노광 광원의 파 장에 따른 증감 안료가 컬러 필터용 조성물에서 혼합될 수 있다.
증감 염료의 예는 일본 특허 공개공보 JP-A-04-221958 및 JP-A-04-219756 에 개시된 크산텐 염료 (xanthene dye), JP-A-03-239703 및 JP-A-05-289335 에 개시된 헤테로사이클릭 링을 가지는 쿠마린 염료, JP-A-03-239703 및 JP-A-05-289335 에 개시된 3-케토쿠마린 화합물, JP-A-06-19240 에 개시된 피로메탄 염료, 및 JP-A-47-2528, JP-A-54-155292, 일본 특허공보 소 JP-B-45-37377, JP-A-48-84183, JP-A-52-112681, JP-A-58-15503, JP-A-60-88005, JP-A-59-56403, JP-A-02-69, JP-A-57-168088, JP-A-05-107761, JP-A-05-210240, 및 JP-A-04-288818 에 개시된 디알킬 아미노벤젠 골격을 가지는 염료를 포함한다.
이들 증감 염료 중, 아미노기-함유 증감 염료가 바람직하고, 동일한 분자에서 아미노기 및 페닐기를 가지는 화합물이 더욱 바람직하다. 특히 바람직한 것은, 예를 들어, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 2-아미노벤조페논, 4-아미노벤조페논, 4,4'-디아미노벤조페논, 3,3'-디아미노벤조페논 또는 3,4-디아미노벤조페논과 같은 벤조페논 유형 화합물; 2-(p-디메틸아미노페닐) 벤족사졸, 2-(p-디에틸아미노페닐) 벤족사졸, 2-(p-디메틸아미노페닐) 벤조[4,5] 벤족사졸, 2-(p-디메틸아미노페닐) 벤조[6,7] 벤족사졸, 2,5-비스(p-디에틸아미노페닐)1,3,4-옥사졸, 2-(p-디메틸아미노페닐) 벤조시아졸, 2-(p-디에틸아미노페닐) 벤조시아졸, 2-(p-디메틸아미노페닐) 벤지미다졸, 2-(p-디에틸아미노페닐) 벤지미다졸, 2,5-비스(p-디에틸아미노페닐)1,3,4-시아디아졸, (p-디메틸아미노페닐) 피리딘, (p-디에틸아미노페닐) 피리딘, (p-디메틸아미노페닐) 퀴놀린, (p-디 에틸아미노페닐) 퀴놀린, (p-디메틸아미노페닐) 피리미딘 또는 (p-디에틸아미노페닐) 피리미딘과 같은 p-디알킬아미노페닐기-함유 화합물 등이다. 그 중, 4,4'-디알킬아미노벤조페논이 가장 바람직하다.
증감 염료의 배합 비율은, 컬러 필터용 조성물의 전고형분에 대해, 보통 0 중량% 내지 20 중량%, 바람직하게는 0.2 중량% 내지 15 중량%, 및 더욱 바람직하게는 0.5 중량% 내지 10 중량% 의 범위 내에 있다.
(d-5) 기타 첨가제
컬러 필터용 조성물은 접착력-향상제, 코팅성-형상제, 현상성-향상제 등으로 선택적으로 더 도핑될 수 있다.
컬러 필터용 조성물은 점착성을 제어하고 광중합 개시계 및 기타의 첨가물을 분해하기 위해 용매로서 이용될 수도 있다.
이 용매는, 바인더 수지 (a), 모노머 (b) 등과 같은 조성물의 성분에 따라 선택적으로 선택될 수 있고, 용매는, 예를 들어, 디이소프로필 에테르, 미네랄 스피리트, n-펜탄, 아밀 에테르, 에틸 카프리레이트, n-헥산, 디에틸 에테르, 이소프렌, 에틸 이소부틸 에테르, 부틸 스테아르산염, n-옥탄, 바솔 #2 (Varsol #2), 아프코 #18 (Apco #18) 용매, 디이소부틸렌, 아밀 아세테이트, 부틸 아세테이트, 아프코 희석제, 부틸 에테르, 디이소부틸 케톤, 메틸 시클로헥산, 메틸 노닐 케톤, 프로필 에테르, 도데칸, 소칼 용매 제 1 번 및 제 2 번, 아밀 포름산염, 디헥실 에테르, 디이소프로필 케톤, 솔베소 #150, (n, sec,t)-부틸 아세테이트, 헥센, 쉘 TS28 용매, 부틸 클로라이드, 에틸 아밀 케톤, 에틸 벤조에이트, 아밀 클로라이드, 에틸렌 글리콜 디에틸 에테르, 에틸 오소포메이트, 메속시메틸페타논, 메틸 부틸 케톤, 메틸 헥실 케톤, 메틸 이소부티레이트, 벤조니트릴, 에틸 프로피오네이트, 메틸 셀로솔브 아세테이트, 메틸 이소아밀 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 프로필 에세테이트, 아밀 아세테이트, 아밀 포메이트, 바이시클로헥실, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 디펜텐, 메속시메틸페탄올, 메틸 아밀 케톤, 메틸 이소프로필 케톤, 프로필 프로피오네이트, 프로필렌 글리콜-t-부틸 에테르, 메틸 에틸 케톤, 메틸 셀로솔브, 에틸 셀로솔브, 에틸 셀로솔브 아세테이트, 카비톨, 시클로헥사논, 에틸 아세테이트, 프로필렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 디프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 3-메속시프로피오닉 산, 3-에속시프로시프로피오닉 산, 메틸 3-에속시프로피오네이트, 에틸 3-에속시프로피오네이트, 메틸 3-메속시프로피오네이트, 에틸 3-메속시프로피오네이트, 프로필 3-메속시프로피오네이트, 부틸 3-메속시프로피오네이트, 디글림, 에틸렌 글리콜 아세테이트, 에틸카비톨, 부틸카비톨, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 프로필렌 글리콜-t-부틸 에테르, 3-메틸-3-메속시부탄올, 트리프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 3-메틸-3-메속시부틸 아세테이트 등일 수도 있다. 이들 용매는 2 개 이상의 조합으로 이용될 수도 있다.
컬러 필터용 컬러 조성물에서 고체 함유량은 적용되는 코팅 방법에 따라서 선택된다. 요즈음 컬러 필터의 제조에 광범위하게 이용되는 스핀 코트, 슬릿 및 스핀 코트, 및 다이 코트에서, 적절한 고체 함유량은 보통 1 중량% 내지 40 중량% 이고, 바람직하게는 5 중량% 내지 30 중량% 의 범위 내에 있다.
용매의 조합은 안료의 분산 안정성, 수지, 모노머 및 광중합 개시제와 같은 고형분 중의 가용성 성분에 대한 용해성, 코팅의 건조 특성, 및 진공 챔버 건조 프로세스에서 건조 특성을 고려함으로써 결정된다.
상기 화합된 성분을 이용하는 컬러 필터용 조성물이, 예를 들어, 후술하는 바와 같이 제조된다.
먼저, 착색제는 분산 처리되고, 잉크의 상태로 제어된다. 분산 처리는 페인트 컨디셔너, 샌드 그라인더, 볼 밀, 롤 밀, 스톤 밀, 제트 밀, 균질화기 등의 수단으로 수행된다. 이 착색제는 분산 처리에 의해 미세한 입자의 상태로 만들어지고, 그로 인해, 투과된 광의 투과율의 향상 및 코팅 특성에서의 향상을 달성한다.
분산 처리는, 분산 기능을 가지는 그라인딩 수지, 계면활성제와 같은 분산 첨가제, 분산 조제 등이 착색제 및 용매와 함께 선택적으로 이용된 시스템에서 수행되는 것이 바람직하다. 폴리머-계 분산 첨가제는, 시간이 경과해도 우수한 분산 안정성을 가지기 때문에 특히 바람직하다.
예를 들어, 분산 처리가 샌드 그라인더의 이용으로 수행되는 경우, 0.05㎜ 내지 수 ㎜ 의 입자 사이즈를 가지는 유리 비즈 또는 지르코니아 비즈를 이용하는 것이 바람직하다. 분산 처리시의 온도는, 보통, 0℃ 내지 100℃ 의 범위, 바람직하게는 실온 내지 80℃ 의 범위 내로 설정된다. 적절한 분산 처리 시간이 잉 크 (착색제, 용매 및 분산 첨가물), 샌드 그라인더의 장치 사양 등에 의존하여 변경되기 때문에, 분산 시간이 적절하게 조절된다.
다음으로, 바인더 수지, 모노머, 광중합 개시계, 및 기타는 균일한 용액을 형성하기 위해 상기 분산 처리에 의해 획득된 컬러 잉크에 혼합된다. 미세한 이질 입자가 각각의 분산 처리 단계 및 혼합 단계에서 용매에 혼합되기 때문에, 그 결과 용액은 필터 등의 수단으로 필터링되는 것이 바람직하다.
예
이하, 본 발명은 제조예, 실시예 및 비교예를 참조하여 더욱 상세하게 설명되지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정하려는 의도가 아니고 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는다는 것이 명시된다. 이하의 실시예에서, 용어 "부" 는 "중량부" 로 지칭된다.
(1) 백라이트의 제조
(1-1) 제조 실시예 1: 백라이트 1 의 제조 프로세스
발광 장치는 이하의 절차에 따라 제조되었다.
460㎚ 의 광을 발광하는 발광 다이오드는 다이 결합에 의해 프레임 컵의 하부에 접속되었고, 그 후, 발광 다이오드와 프레임의 전극이 와이어 결합에 의해 접속되었다.
녹색 대역에서 광을 발광하는 형광체로서 Ca2 .97Ce0 .03Sc2Si3O12 및 적색 대역에서 광을 발광하는 형광체로서 Ca0 .996Eu0 .004S 가 이용되었다. 이들은 페이스트를 획득하기 위해 에폭시 수지와 함께 반죽되어, 컵 내의 발광 다이오드 상에 코팅되고, 경화되었다.
그 후, 289.6×216.8㎜ 의 크기 및 2.0㎜ 의 최대 두께와 0.6㎜ 의 최소 두께 사이 단측 (short side) 의 방향에 따라서 변화하는 두께를 가지는 웨지 형상의 주기적인 폴리올레핀계 수지 시트 (제온사 (Zeon corporation) 가 제조한 트레이드 네임 "ZEONOR") 가 도광체로서 이용되었고, 두껍고 긴 면을 따라서 전술된 발광 다이오드를 포함하는 광원이 위치되어, 도광체의 두꺼운면 (광 입사 표면) 에 효과적으로 입사하기 위해 선형의 광원으로부터 발광된 광을 허용한다.
도광체의 광 출구 표면에 대향하는 표면은, 선형의 광원으로부터 떨어진 거리에 따라 직경이 점차적으로 증가하는 직경과 거친 표면의 미세한 원형의 패턴을 전이시킴으로써, 다이에서 표면으로 패터닝되었다. 거친 표면 패턴의 직경은 광원 부근에서 130㎛ 이었고, 광원으로부터의 거리가 점차적으로 증가하여, 가장 멀리 떨어진 위치는 광원의 부근에서 230㎛ 이었다.
여기서, 거친 표면의 미세한 원형 패턴의 형상에서 이용된 다이는 SUS 기판상에 50㎛ 의 두께에 건조 필름 레지스트를 라미네이팅하고, 광중합에 의한 패턴에 대응하는 부분에서 개구를 형성하고, 샌드 분사 방법으로 #600 의 구형 유리 비즈를 통해 0.3MPa 의 프로젝션 압력하에 균일한 분사를 다이에 더 행하고, 그 후, 건조막 레지스트를 박리함으로써 제조되었다.
도광체의 광 출구 표면은 90℃ 의 정점각 및 50㎛ 의 피치를 가지는 삼각형 프리즘 어레이가 제공되어, 그 능선 (ridge line) 은 도광체의 광 입구 표면에 대 략 수직으로 위치되며, 그로 인해, 도광체로부터 발광된 빔의 광 수집특성을 강화하는 구조가 달성된다. 삼각형 프리즘 어레이를 구성하는 광 수집 구성요소 어레이의 형성에 이용된 다이는, 단결정 다이아몬드 절단기구를 통해서, 무전해 도금에 의해 M 니켈 코팅으로 도금된 스테인레스 스틸 기판을 절단하는 프로세스로 제조되었다.
광 반사 시트 (토레이 산업사 (TORAY Industries, Inc.) 가 제조한 "Lumirror E60L") 는 도광체의 광 출구 표면에 대향하는 면 상에 위치되었고, 광 확산 시트는 광 출구 표면상에 위치되었고, 90℃ 의 정점각과 50㎛ 의 피치를 가지는 삼각형 프리즘 어레이를 가지는 2 개의 시트 (쓰미토모 3M 유한회사 (SUMITOMO 3M Limited) 가 제조한 "BEFIII") 는 광 확산 시트 상에 위치됨에 따라, 각각의 2 개의 프리즘 시트의 능선은 서로에 대해 수직하게 되어, 그로 인해, 백라이트 1 을 획득했다. 따라서, 백라이트 1 의 상대 발광 스펙트럼은 도 4 에 나타난다.
(1-2) 제조 실시예 2: 백라이트 2 의 제조 프로세스
백라이트 2 는, Ca0 .992AlSiEu0 .008N2 .85O0 .15 가 적색 대역에서 광을 발광하는 형광체로서 이용되었다는 것을 제외하면, 제조 실시예 1 과 동일한 방법으로 제조되었다. 따라서, 획득된 백라이트 2 의 상대 발광 스펙트럼이 도 5 에 나타난다.
(1-3) 제조 실시예 3: 백라이트 3 의 제조 프로세스
백라이트 3 은, Ca0 .99Ce0 .01Sc2O4 가 녹색 대역에서 광을 발광하는 형광체로서 이용되고, Ca0 .992AlSiEu0 .008N2 .85O0 .15 가 적색 대역에서 광을 발광하는 형광체로서 이 용된 것을 제외하면, 제조 실시예 1 과 동일한 방법으로 제조되었다. 따라서, 획득된 백라이트 3 의 상대 발광 스펙트럼은 도 6 에 나타난다.
(1-4) 제조 실시예 4: 백라이트 4 의 제조 프로세스
백라이트 4 는, Sr0 .792Ca0 .2Eu0 .008AlSiN3 가 적색 대역에서 광을 발광하는 형광체로서 이용된 것을 제외하면, 제조 실시예 1 과 동일한 방법으로 제조되었다. 따라서, 획득된 백라이트 4 의 상대 발광 스펙트럼은 도 7 에 나타난다.
(1-5) 제조 실시예 5: 백라이트 5 의 제조 프로세스
백라이트 5 는, Ca2 .94Ce0 .06Sc1 .94Mg0 .06Si3O12 가 녹색 대역에서 광을 발광하는 형광체로서 이용되고, Sr0 .792Ca0 .2Eu0 .008AlSiN3 가 적색 대역에서 광을 발광하는 형광체로서 이용된 것을 제외하면, 제조 실시예 1 과 동일한 방법으로 제조되었다. 따라서, 획득된 백라이트 5 의 상대 발광 스펙트럼이 도 8 에 나타난다.
(1-6) 제조 실시예 6: 백라이트 6 의 제조 프로세스
발광 장치는 이하의 절차에 따라서 제조되었다.
460㎚ 의 광을 발광하는 발광 다이오드는 다이 결합에 의한 프레임 컵의 하부에 접속되었고, 그 후, 그 발광 다이오드 및 그 프레임의 전극은 와이어 결합으로 접속되었다.
황색 대역에서 광을 발광하는 형광체로서 Y2 .8Tb0 .1Ce0 .1Al5O12 가 이용되었다. 그 형광체는 페이스트를 획득하기 위해 에폭시 수지와 반죽되고, 컵 내의 발광 다이오드 상에 코팅되어 경화되었다.
그 후, 제조 실시예 1 과 동일한 방법으로, 백라이트 6 이 획득되었다. 따라서, 획득된 백라이트 6 의 상대 발광 스펙트럼이 도 9 에 나타난다.
(2) 제조 실시예 7: 바인더 수지의 제조
플라스크 (flask) 에 200 의 산가 (acid value) 및 5,000 의 중량-평균 분자량을 가지는 스틸렌-아크릴산 수지의 20 부, p-메톡시페놀의 0.2 부, 도데실트리메틸암모늄 클로라이드의 0.2 부, 및 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트의 40 부로 충전되고, (3,4-에폭시시클로헥실) 메틸 아크릴레이트의 7.6 부를 적하하고, 그 후, 30 시간 동안 100℃ 의 온도에서 반응시켰다. 반응 용액은 물에 부어져서 재침전되었고, 재침전된 생성물이 건조되어 수지가 획득되었다. 중립화 적정 (neutralization titration) 은 KOH 로 수행되고, 수지의 산가는 80㎎-KOH/g 가 된다.
(3) 제조 실시예 8: 레지스트 용액의 제조
레지스트 용액은, 성분이 완전히 용해될 때까지, 하기의 비율로 그 성분을 혼합하고 교반기로 성분을 교반시킴으로써 획득되었다.
·제조 실시예 7 에서 제조된 바인더 수지 : 2.0 부
·디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트 : 1.0 부
·광중합 개시계
2-(2'-클로로페닐)-4,5-디페닐이미다졸 : 0.06 부
2-머캡토벤조시아졸 : 0.02 부
4, 4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 : 0.04 부
·용매 (프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트) : 9.36 부
·계면활성제 (쓰미토모 3M 유한회사가 제조한 "FC-430") : 0.0003 부
(4) 컬러 필터의 제조
(4-1) 제조 실시예 9 : 적색 화소 A 내지 J 의 제조
프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트의 75 부, 적색 안료 P.R.254 의 16.7 부 및 우레탄계 분산 수지의 8.3 부는 3 시간 동안 혼합되고 교반기로 교반되어 25 중량% 의 고형함량으로의 분쇄기 베이스로 제조되었다. 이러한 분쇄기 베이스는 10m/s 의 주변 속력으로 0.5 ㎜φ 지르코니아 비즈의 600 부를 이용하는 비즈 분쇄기 시스템으로 3 시간의 유지 시간 동안 10m/s 의 주변 속도로 분산 처리가 행해지며, 이에 따라, P.R.254 분산 잉크를 획득하였다.
다른 분쇄기 베이스는, 안료가 P.Y.139 으로 변화하는 것을 제외하고는 상기 P.R.254 에서와 동일한 조성물로 제조되고, 2 시간의 유지 시간 동안 유사한 분산 조건하에서 분산 처리가 행해지며, 그로 인해, P.Y.139 분산 잉크를 획득하였다.
또한, 다른 분쇄기 베이스는, 안료가 P.R.177 으로 변화된 것을 제외하고는 상기 P.R.254 에서와 동일한 조성물로 제조되고, 3 시간의 유지 시간 동안 유사한 분산 조건하에서 분산 처리가 행해지며, 그로 인해, P.R.177 분산 잉크가 획득되었다.
전술한 바와 같이 획득된 분산 잉크 및 상기 제조 실시예 8 에서 제조된 레지스트 용액은 이하의 표 1 에 나타난 바와 같이 혼합 비율 (중량%) 로 혼합되고 교반되며, 여기에, 25 중량% 의 최종 고형분이 달성되도록 용매 (프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트) 가 첨가되어, 적색 컬러 필터용 조성물이 획득된다.
그 결과물인 컬러 필터용 조성물은 스핀 코터를 통해 10㎝×10㎝ 유리 기판 (아사히 글라스 유한회사 (Asahi Glass Company, Limited) 가 제조한 "AN635") 상에 2.5㎛ 의 건조막 두께로 도포되고 건조된다. 이 기판의 전체 표면은 100mJ/㎠ 의 자외선 광에 노광되었고, 알칼리 현상제로 현상이 수행되었다. 그 후, 그 기판은 30 분 동안 오븐에서 230℃ 으로 포스트-베이킹되고 (post-baked), 그로 인해, 계측용 각각의 적색 화소 샘플 A 내지 J 가 제조되었다.
적색 화소 R254 R177 Y139 클리어
A 21.6 0.0 4.2 74.2
B 27.8 0.0 5.7 66.5
C 27.0 0.0 1.9 71.1
D 40.2 0.0 0.0 59.8
E 30.3 2.4 0.0 67.3
F 38.1 5.3 0.0 56.6
G 26.9 5.0 0.0 68.2
H 26.9 4.2 0.0 69.0
I 24.0 12.2 0.0 63.8
J 29.6 19.4 0.0 51.0
(4-2) 제조 실시예 10 : 적색 화소 A 내지 J 의 제조
분쇄기 베이스는, 안료가 P.G.36 으로 변화한다는 것을 제외하고는, 제조 실시예 9 에서의 P.R.254 의 경우와 동일한 조성물로 제조되고, 한 시간 동안의 유지 시간동안 유사한 분산 조건 하에서 분산 처리가 행해지며, 그로 인해, P.G.36 분산 잉크가 획득되었다.
다른 분쇄기 베이스는, 안료가 P.Y.150 으로 변화한다는 것을 제외하고는, 제조 실시예 9 에서와 동일한 조성물로 제조되고, 2 시간의 유지 시간 동안 유사한 분산 조건하에서 분산 처리가 행해지며, 그로 인해, P.Y.150 분산 잉크가 획득되었다.
전술한 바와 같이 획득된 분산 잉크 및 상기 제조 실시예 8 에서 제조된 레지스트 용매는, 이하의 표 2 에 나타난 혼합 비율로 혼합되고 교반되며, 여기에, 25 중량% 의 최종 고형분이 획득되도록, 용매 (프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트) 를 첨가하여, 녹색 컬러 필터용 조성물이 획득되었다.
그 결과물인 컬러 필터용 조성물은, 스핀 코터를 통해 10㎝×10㎝ 유리 기판 (아사히 글라스 유한회사가 제조한 "AN635") 상의 2.5㎛ 의 건조막 두께로 도포되고 건조된다. 이 기판의 전체 표면은 100mJ/㎠ 의 자외선 광에 노광되고, 알칼리 현상제로 현상이 수행된다. 그 후, 이 기판은 30 분 동안 오븐에서 230℃ 로 포스트-베이킹되었고, 그로 인해, 계측용 각각의 녹색 화소 샘플 A 내지 J 가 제조되었다.
녹색 화소 G36 Y150 Y139 클리어
A 14.0 14.0 0.5 71.5
B 33.0 8.3 2.7 56.0
C 14.9 14.9 0.2 70.0
D 34.8 8.7 2.6 53.9
E 15.9 11.1 0.0 73.0
F 35.0 14.7 0.0 50.3
G 27.5 11.6 0.0 61.0
H 27.8 10.7 0.0 61.6
I 46.7 7.8 0.0 45.5
J 56.5 5.3 0.0 38.2
(4-3) 제조 실시예 11 : 청색 화소 A 내지 J 의 제조
분쇄기 베이스는, 안료가 P.G.15:6 으로 변화하는 것을 제외하고, 제조 실시예 9 에서 P.R.254 의 경우와 동일한 조성물로 제조되었고, 1 시간의 유지 시간 동안 유사한 분산 조건하에서 분산 처리가 행해지고, 그로 인해, P.G.15:6 분산 잉크가 획득되었다.
또한, 다른 분쇄기 베이스는, 안료가 P.V.23 으로 변화하는 것을 제외하고는, 제조 실시예 9 의 P.R.254 경우와 같은 동일한 조성물로 제조되고, 2 시간의 유지 시간 동안 유사한 분산 조건하에서 분산 처리가 행해지고, 그로 인해, P.V.23 분산 잉크가 획득되었다.
전술한 바와 같이 획득된 분산 잉크 및 상기 제조 실시예 8 에서 제조된 레지스트 용액은 이하의 표 3 에 나타난 혼합 비율로 혼합되고 교반되었으며, 여기에, 25 중량% 의 최종 고형분을 획득하도록 용매 (프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트) 를 첨가하였고, 그로 인해, 청색 컬러 필터용 조성물이 획득되었다.
그 결과물인 컬러 필터용 조성물은 스핀 코터를 통해 10㎝×10㎝ 유리 기판 (아사히 글라스 유한회사가 제조한 "AN635") 상에 2.5㎛ 의 건조막 두께로 도포되고 건조되었다. 이 기판의 전체 표면은 100mJ/㎠ 의 자외선 광에 노광되었고, 알칼리 현상제로 현상이 수행되었다. 그 후, 그 기판은 30 분 동안 오븐에서 230℃ 로 포스트-베이킹되고, 그로 인해, 계측용 각각의 청색 화소 샘플 A 내지 J 가 제조된다.
청색 화소 B15:6 V23 클리어
A 10.8 8.0 81.2
B 20.1 4.4 75.5
C 10.5 8.0 81.5
D 19.7 4.4 75.9
E 11.3 7.1 81.6
F 21.6 3.5 74.9
G 11.7 6.5 81.9
H 12.5 6.0 81.6
I 16.1 3.9 80.0
J 31.7 0.0 68.3
(4-4) 컬러 필터 A 내지 J 의 제조
동일한 알파벳을 가지는 상기 적색, 녹색 및 청색 화소는 조합되어 컬러 필터 A 내지 J 를 제조한다.
이하에 나타난 방법에 따르면, 제조 실시예 1 내지 6 및 컬러 필터 A 내지 J 에 나타난 LED 를 이용하는 백라이트는 조합되어 컬러 재현 범위 및 휘도 (컬러 온도) 를 측정한다. 이 결과를 표 4 에 도시한다.
실시예 1 내지 8 및 비교 실시예 1 및 2
각각의 적색 화소 샘플에 대해, 상기 제조 실시예에 나타난 녹색 화소 샘플 및 청색 화소 샘플은 스펙트럼 분석기 (히타치사 (Hitachi Ltd.) 가 제조한 "U-3500") 를 통해서 측정되었다. 또한, 백라이트의 발광 스펙트럼은 휘도 측정 장치 (코니카 미놀타 홀딩사 (Konica Minolta Holdings, Inc.) 가 제조한 "CS-1000") 에 의해 측정되었다.
색도 (x,y,Y) 는 획득된 투과 스펙트럼 및 백라이트의 발광 스펙트럼으로 계산되었다. 값 Y 는 이용된 백라이트로부터 발광의 효율성에 대응한다.
그 결과가 표 4 에 나타난다. 표에서 백색의 값 Y 는 전체적인 표시 장치로서 이용된 백라이트에서의 발광의 효율성을 나타낸다.
표 4 에 나타난 바와 같이, EBU 표준 (72% 의 NTSC 퍼센트) 에서 또는 85% 의 NTSC 퍼센트에서 높은 컬러 재현 범위를 가지는 표시가 설계되었을 경우, 값 Y 는 종래의 백라이트를 통해 상당히 저하되는 반면에, 높은값 Y 는 본 발명의 기술을 이용함으로써 달성될 수 있다. 다시 말해서, 낮은 전기 소비로 더 높은 휘도를 획득하는 것이 가능해진다.
또한, 실시예 1, 3, 5, 7 및 8 의 각각의 컬러 필터는 최대 63.5% 의 460㎚ 내지 480㎚ 범위에서 5㎚ 의 매 인터벌의 파장의 분광 투과율의 평균치 TB(460-480) 을 가진다. 따라서, 460㎚ 내지 480㎚ 의 파장을 가지는 광을 감소시키도록 요구되는 경우에, 이러한 필수 조건은 실시예 1, 3, 5, 7 또는 8 의 컬러 필터를 이용함으로써 달성될 수 있다.
또한, 상기 제조 실시예 6 내지 11 에서 제조된 각각의 컬러의 컬러 필터용 조성물의 코팅막은 100mJ/㎠ 하에서 테스트 패턴 마스크를 통해 노광되고 현상되었으며, 그 결과, 우수한 패턴이 모든 샘플에서 획득되었다는 것이 확인되었다.
Figure 112006076015302-pct00149
"*" 은, 본 발명의 일반식 (1), (2), (5) 또는 (6) 이 충족되지 않는다는 것을 나타낸다.
산업상 이용가능성
본 발명에 따르면, 짙은 적색 및 녹색 화상의 제조는 LED 백라이트를 통한 화상의 휘도의 손실 없이 실현될 수 있다. 또한, 청색 레지스터와 상기 짙은 적색 및 녹색에 대응하는 컬러 필터를 이용함으로써, 전체 화상의 높은 재현 범위가 달성될 수 있다. 또한, 하나의 칩으로 적색, 녹색 및 청색 발광을 달성함으로써 탑재시에 생산성의 손실 없이, 백색 균형이 쉽게 조절될 수 있는 컬러 화상 표시 장치의 제조가 가능해진다. 따라서, 본 발명은, 컬러 필터, 컬러 화상 표시 장치 등에 대한 조성물의 분야에 매우 산업적으로 이용가능하다.
상세 설명, 청구항, 도면 및 요약을 포함하는 2004 년 4 월 26 일 출원한 일본 특허 출원 번호 제 2004-129417 호 및 2004 년 7 월 6 일에 출원한 일본 특허 출원 번호 제 2004-199851 호는 그 전체를 참조하여 본 명세서에 통합된다.

Claims (21)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 광 셔터, 상기 광 셔터에 대응하는 적색, 녹색 및 청색의 적어도 3 가지 컬러의 컬러 원소를 가지는 컬러 필터, 및 투과 조명용 백라이트의 조합을 포함하는 컬러 화상 표시 장치로서,
    상기 백라이트는 그 구조 내에 LED 를 포함하고, 이하의 정의를 만족하며:
    λn㎚ 는 380㎚ 내지 780㎚ 의 가시광 범위 내에서 5㎚ 간격마다의 파장을 나타내고;
    TR(λn) 은 상기 컬러 필터의 적색 화소에 의한 파장 λn㎚ 에서의 분광 투과율 (%) 을 나타내고; 및
    I(λn) 은 상기 백라이트로부터 파장 λn㎚ 에서 전체 발광 강도에 의해 표준화된 상대 발광 강도를 나타내며; 이들은 이하의 조건 (1) 을 충족하며:
    I(620-680)×TR(620-680)
    Figure 112010048078383-pct00150
    1.1 (1)
    여기서, TR(620-680) 및 I(620-680) 는 620㎚
    Figure 112010048078383-pct00151
    λn
    Figure 112010048078383-pct00152
    680㎚ 에서의, 평균 투과율 (%) 및 평균 상대 발광 강도를 각각 나타내고,
    I(λn) 는 후술하는 바와 같이 정의되고:
    Figure 112010048078383-pct00153
    여기서, S(λ) 는 상기 백라이트로부터의 파장 λ 에서의 발광 강도의 측정값을 나타내며, △λ 는 5㎚ 인, 컬러 화상 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 컬러 필터는 이하의 조건 (2) 을 더 충족하고:
    TR(560-580)
    Figure 112007008697326-pct00199
    15% (2)
    여기서, TR(560-580) 는 560㎚
    Figure 112007008697326-pct00155
    λn
    Figure 112007008697326-pct00156
    580㎚ 에서 상기 컬러 필터의 상기 평균 투과율 (%) 을 나타내는, 컬러 화상 표시 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 백라이트는 형광층 또는 형광막을 가지고, 상기 형광층 또는 상기 형광막은 유로퓸으로 활성화된 형광체를 함유하는, 컬러 화상 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 형광체는 이하의 일반식 (3) 으로 표현된 화합물을 포함하고:
    EuaCabSrcMdSe (3)
    여기서, M 은 Ba, Mg 및 Zn 으로부터 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고, a 내지 e 는:
    0.0002
    Figure 112010048078383-pct00157
    a
    Figure 112010048078383-pct00158
    0.02
    0.3
    Figure 112010048078383-pct00159
    b
    Figure 112010048078383-pct00160
    0.9998
    d 는 0
    Figure 112010048078383-pct00161
    d
    Figure 112010048078383-pct00162
    0.1
    a+b+c+d=1
    0.9
    Figure 112010048078383-pct00163
    e
    Figure 112010048078383-pct00164
    1.1
    범위 내의 수치인, 컬러 화상 표시 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 형광체는 적어도 원소 M4, 원소 A, 원소 D, 원소 E 및 원소 X 를 포함하는 화합물 (여기서, M4 는 Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm 및 Yb 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소이고, 적어도 Eu 를 포함하며, A 는 원소 M4 이외의 2 가 금속 원소로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소이며, D 는 4 가 금속 원소로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소이고, E 는 3 가 금속 원소로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소이고, 및 X 는 O, N 및 F 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소임) 을 포함하는, 컬러 화상 표시 장치.
  11. 광 셔터, 상기 광 셔터에 대응하는 적색, 녹색 및 청색의 적어도 3 가지 컬러의 컬러 원소를 가지는 컬러 필터, 및 투과 조명용 백라이트의 조합을 포함하는 컬러 화상 표시 장치로서,
    상기 백라이트는 그 구조 내에 LED 를 포함하고, 이하의 정의를 충족하며:
    λn㎚ 는 380㎚ 내지 780㎚ 의 가시광 범위 내에서 5㎚ 간격마다의 파장을 나타내고;
    TG(λn) 은 상기 컬러 필터의 녹색 화소에 의해 파장 λn㎚ 에서의 분광 투과율 (%) 을 나타내고; 및
    I(λn) 은 상기 백라이트로부터 파장 λn㎚ 에서의 전체 발광 강도에 의해 표준화된 상대 발광 강도를 나타내며,
    이들은 이하의 조건 (5) 및 (6) 을 충족하며:
    I(500-530)×TG(500-530)
    Figure 112010048078383-pct00165
    1.2 (5)
    TG(580-600)
    Figure 112010048078383-pct00166
    20% (6)
    여기서, TG(500-530), TG(580-600) 및 I(500-530) 은 500㎚
    Figure 112010048078383-pct00167
    λn
    Figure 112010048078383-pct00168
    530㎚ 에서의 평균 투과율 (%), 580㎚
    Figure 112010048078383-pct00169
    λn
    Figure 112010048078383-pct00170
    600㎚ 에서의 평균 투과율 (%) 및 500㎚
    Figure 112010048078383-pct00171
    λn
    Figure 112010048078383-pct00172
    530㎚ 에서의 평균 상대 발광 강도를 각각 나타내고,
    I(λn) 은 제 6 항에 기재된 바와 같은, 컬러 화상 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 백라이트는 형광층 또는 형광막을 가지고,
    상기 형광층 또는 상기 형광막은 세륨 (cerium) 및/또는 유로퓸 (europium) 으로 활성화된 형광체를 포함하는, 컬러 화상 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 형광체는 호스트 재료로서 2 가, 3 가 및 4 가 금속 원소를 함유하는 복합 산화물을 포함하고, 호스트 재료 내의 활성 원소로서 적어도 Ce 를 함유하는, 이하의 일반식 (7) 으로 표현된 화합물을 함유하며:
    M1 a'M2 b'M3 c'Od' (7)
    여기서, M1, M2 및 M3 는 2 가 금속 원소, 3 가 금속 원소 및 4 가 금속 원소를 각각 나타내고, a' 내지 d' 는:
    2.7
    Figure 112010048078383-pct00173
    a'
    Figure 112010048078383-pct00174
    3.3
    1.8
    Figure 112010048078383-pct00175
    b'
    Figure 112010048078383-pct00176
    2.2
    2.7
    Figure 112010048078383-pct00177
    c'
    Figure 112010048078383-pct00178
    3.3
    11.0
    Figure 112010048078383-pct00179
    d'
    Figure 112010048078383-pct00180
    13.0
    범위 내의 수치인, 컬러 화상 표시 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 형광체는 이하 일반식 (8) 으로 표현된 화합물을 함유하며:
    M5 kM6 lM7 mOn (8)
    여기서, M5, M6 및 M7 은 적어도 Ce, 2 가 금속 원소 및 3 가 금속 원소를 각각 함유하는 활성제 원소를 나타내고, k 내지 n 은:
    0.0001
    Figure 112010048078383-pct00181
    k
    Figure 112010048078383-pct00182
    0.2
    0.8
    Figure 112010048078383-pct00183
    l
    Figure 112010048078383-pct00184
    1.2
    1.6
    Figure 112010048078383-pct00185
    m
    Figure 112010048078383-pct00186
    2.4
    3.2
    Figure 112010048078383-pct00187
    n
    Figure 112010048078383-pct00188
    4.8
    범위 내의 수치인, 컬러 화상 표시 장치.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제 7 항에 있어서,
    상기 백라이트는 형광층 또는 형광막을 가지고, 상기 형광층 또는 상기 형광막은 유로퓸으로 활성화된 형광체를 함유하는, 컬러 화상 표시 장치.
  18. 삭제
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 형광체는 이하의 일반식 (3) 으로 표현된 화합물을 포함하며:
    EuaCabSrcMdSe (3)
    여기서, M 은 Ba, Mg 및 Zn 으로부터 선택된 하나 이상의 원소를 나타내고, a 내지 e 는:
    0.0002
    Figure 112010048078383-pct00200
    a
    Figure 112010048078383-pct00201
    0.02
    0.3
    Figure 112010048078383-pct00202
    b
    Figure 112010048078383-pct00203
    0.9998
    d 는 0
    Figure 112010048078383-pct00204
    d
    Figure 112010048078383-pct00205
    0.1
    a+b+c+d=1
    0.9
    Figure 112010048078383-pct00206
    e
    Figure 112010048078383-pct00207
    1.1
    범위 내의 수치인, 컬러 화상 표시 장치.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 형광체는 적어도 원소 M4, 원소 A, 원소 D, 원소 E 및 원소 X 를 포함하는 화합물 (여기서, M4 는 Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm 및 Yb 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소이고, 적어도 Eu 를 포함하며, A 는 원소 M4 이외의 2 가 금속 원소로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소이며, D 는 4 가 금속 원소로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소이고, E 는 3 가 금속 원소로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소이고, 및 X 는 O, N 및 F 로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 원소임) 을 포함하는, 컬러 화상 표시 장치.
  21. 제 6 항 내지 제 14 항, 제 17 항, 제 19 항 또는 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 백라이트용 광원은 430㎚ 내지 470㎚, 500㎚ 내지 540㎚, 및 600㎚ 내지 680㎚ 의 각각의 파장 범위에서 발광을 위한 하나 이상의 주성분을 가지는, 컬러 화상 표시 장치.
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US (2) US7830472B2 (ko)
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Families Citing this family (78)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1742096A4 (en) * 2004-04-26 2008-10-01 Mitsubishi Chem Corp BLUE COLOR COMPOSITION FOR A COLOR FILTER, COLOR FILTER, AND COLOR FILTER DISPLAY EQUIPMENT
US7713441B2 (en) 2004-10-15 2010-05-11 Mitsubishi Chemical Corporation Fluorescent material, fluorescent device using the same, and image display device and lighting equipment
WO2006098450A1 (ja) * 2005-03-18 2006-09-21 Mitsubishi Chemical Corporation 発光装置、白色発光装置、照明装置及び画像表示装置
CN103254894A (zh) * 2005-04-01 2013-08-21 三菱化学株式会社 无机功能材料原料用合金粉末及荧光体
KR100724591B1 (ko) 2005-09-30 2007-06-04 서울반도체 주식회사 발광 소자 및 이를 포함한 ｌｅｄ 백라이트
WO2007093536A2 (en) * 2006-02-17 2007-08-23 Ciba Holding Inc. Blue colour filters with enhanced contrast
US8323529B2 (en) * 2006-03-16 2012-12-04 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Fluorescent material and light emitting diode using the same
JP5032043B2 (ja) * 2006-03-27 2012-09-26 豊田合成株式会社 フェラスメタルアルカリ土類金属ケイ酸塩混合結晶蛍光体およびこれを用いた発光装置
JP2007300069A (ja) * 2006-04-04 2007-11-15 Toyoda Gosei Co Ltd 発光素子、この発光素子を用いた発光装置及びこの発光素子の製造方法
US8451401B2 (en) 2006-04-19 2013-05-28 Mitsubishi Chemical Corporation Color image display device
JP5493258B2 (ja) * 2006-09-15 2014-05-14 三菱化学株式会社 蛍光体及びその製造方法、並びに、発光装置
JP5331302B2 (ja) * 2006-10-05 2013-10-30 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 カラーフィルターおよび液晶表示装置
JP2008116849A (ja) * 2006-11-07 2008-05-22 Sony Corp 表示装置
JP4996941B2 (ja) 2007-02-21 2012-08-08 富士フイルム株式会社 液晶表示装置
JP2008288195A (ja) * 2007-03-07 2008-11-27 Rohm & Haas Denmark Finance As 偏光転向フィルムを含む、低減された色分解を有するバックライトユニット
US8203260B2 (en) 2007-04-13 2012-06-19 Intematix Corporation Color temperature tunable white light source
US7703943B2 (en) * 2007-05-07 2010-04-27 Intematix Corporation Color tunable light source
KR101592836B1 (ko) 2008-02-07 2016-02-05 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤 반도체 발광 장치, 백라이트, 컬러 화상 표시 장치, 및 그들에 사용하는 형광체
KR20090126991A (ko) 2008-06-05 2009-12-09 삼성전자주식회사 색필터 및 색필터를 가지는 표시 장치
JP4979020B2 (ja) * 2008-06-30 2012-07-18 シャープ株式会社 画像表示装置
US9428688B2 (en) 2008-11-17 2016-08-30 Cree, Inc. Phosphor composition
JP2012525711A (ja) * 2009-04-27 2012-10-22 マニュファクチャリング・リソーシズ・インターナショナル・インコーポレーテッド 液晶ディスプレイバックライトの白色ｌｅｄ
JP2012529081A (ja) 2009-06-03 2012-11-15 マニュファクチャリング・リソーシズ・インターナショナル・インコーポレーテッド Ｌｅｄバックライトの動的減光
KR20110018775A (ko) 2009-08-18 2011-02-24 삼성전자주식회사 컬러 필터 박리용 조성물 및 이를 이용한 컬러 필터 재생 방법
WO2011074610A1 (ja) * 2009-12-15 2011-06-23 株式会社ブリヂストン 導電性ローラおよびその製造方法
DE202010001155U1 (de) * 2010-01-20 2010-04-22 Zumtobel Lighting Gmbh Lichtleiterplatte mit phosphorhaltigen Strukturelementen
US8953121B2 (en) 2010-04-26 2015-02-10 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
TWI438532B (zh) * 2010-12-22 2014-05-21 Chi Mei Corp 彩色液晶顯示裝置
KR101717652B1 (ko) * 2010-12-30 2017-03-17 엘지디스플레이 주식회사 컬러필터층 및 이를 구비한 액정표시소자
KR101870864B1 (ko) * 2011-01-17 2018-06-26 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 모듈
JP2012155243A (ja) * 2011-01-28 2012-08-16 Jsr Corp カラーフィルタ及びカラー液晶表示素子
US8814621B2 (en) 2011-06-03 2014-08-26 Cree, Inc. Methods of determining and making red nitride compositions
US8906263B2 (en) * 2011-06-03 2014-12-09 Cree, Inc. Red nitride phosphors
US20130016528A1 (en) * 2011-07-11 2013-01-17 Kevin Joseph Hathaway Enhanced color gamut led backlighting unit
JP5948865B2 (ja) * 2011-12-27 2016-07-06 三菱化学株式会社 液晶表示装置部材用樹脂、顔料分散液、着色樹脂組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置及び有機ｅｌ表示装置
US9318669B2 (en) 2012-01-30 2016-04-19 Cree, Inc. Methods of determining and making red nitride compositions
TWI487977B (zh) * 2012-02-24 2015-06-11 Chi Mei Corp 彩色液晶顯示裝置
TW201348346A (zh) * 2012-03-07 2013-12-01 Fujifilm Corp 著色組成物、彩色濾光片、液晶顯示裝置、有機ｅｌ顯示裝置及固體攝影元件
CN103032837B (zh) * 2012-12-14 2015-08-05 京东方科技集团股份有限公司 一种用于安装背光源的背框、背光源和显示装置
KR101954778B1 (ko) * 2012-12-18 2019-03-06 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
US9348174B2 (en) 2013-03-14 2016-05-24 Manufacturing Resources International, Inc. Rigid LCD assembly
US9690137B2 (en) 2013-07-03 2017-06-27 Manufacturing Resources International, Inc. Airguide backlight assembly
CN105765428A (zh) 2013-10-17 2016-07-13 纳米系统公司 发光二极管(led)器件
US10191212B2 (en) 2013-12-02 2019-01-29 Manufacturing Resources International, Inc. Expandable light guide for backlight
CN103676276B (zh) * 2013-12-12 2016-08-17 合肥京东方光电科技有限公司 显示屏及其制作方法
JP6189236B2 (ja) 2014-03-19 2017-08-30 大日本印刷株式会社 液晶表示装置およびその製造方法
US10527276B2 (en) 2014-04-17 2020-01-07 Manufacturing Resources International, Inc. Rod as a lens element for light emitting diodes
TWI656620B (zh) 2014-06-18 2019-04-11 愛爾蘭商艾克斯瑟樂普林特有限公司 微組裝發光二極體顯示器及照明元件
US9799719B2 (en) 2014-09-25 2017-10-24 X-Celeprint Limited Active-matrix touchscreen
US9991163B2 (en) 2014-09-25 2018-06-05 X-Celeprint Limited Small-aperture-ratio display with electrical component
US9799261B2 (en) 2014-09-25 2017-10-24 X-Celeprint Limited Self-compensating circuit for faulty display pixels
US10649273B2 (en) 2014-10-08 2020-05-12 Manufacturing Resources International, Inc. LED assembly for transparent liquid crystal display and static graphic
JP6441636B2 (ja) * 2014-10-14 2018-12-19 大日本印刷株式会社 画像表示装置用モジュール及び画像表示装置
US9871345B2 (en) 2015-06-09 2018-01-16 X-Celeprint Limited Crystalline color-conversion device
US10133426B2 (en) 2015-06-18 2018-11-20 X-Celeprint Limited Display with micro-LED front light
US11061276B2 (en) 2015-06-18 2021-07-13 X Display Company Technology Limited Laser array display
US10255834B2 (en) 2015-07-23 2019-04-09 X-Celeprint Limited Parallel redundant chiplet system for controlling display pixels
US10380930B2 (en) 2015-08-24 2019-08-13 X-Celeprint Limited Heterogeneous light emitter display system
US10261362B2 (en) 2015-09-01 2019-04-16 Manufacturing Resources International, Inc. Optical sheet tensioner
KR20170037703A (ko) * 2015-09-25 2017-04-05 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법
US10230048B2 (en) 2015-09-29 2019-03-12 X-Celeprint Limited OLEDs for micro transfer printing
US10066819B2 (en) 2015-12-09 2018-09-04 X-Celeprint Limited Micro-light-emitting diode backlight system
US10193025B2 (en) 2016-02-29 2019-01-29 X-Celeprint Limited Inorganic LED pixel structure
US10153257B2 (en) 2016-03-03 2018-12-11 X-Celeprint Limited Micro-printed display
US10153256B2 (en) 2016-03-03 2018-12-11 X-Celeprint Limited Micro-transfer printable electronic component
US10199546B2 (en) 2016-04-05 2019-02-05 X-Celeprint Limited Color-filter device
US10008483B2 (en) 2016-04-05 2018-06-26 X-Celeprint Limited Micro-transfer printed LED and color filter structure
US9997501B2 (en) 2016-06-01 2018-06-12 X-Celeprint Limited Micro-transfer-printed light-emitting diode device
US11137641B2 (en) 2016-06-10 2021-10-05 X Display Company Technology Limited LED structure with polarized light emission
US9980341B2 (en) 2016-09-22 2018-05-22 X-Celeprint Limited Multi-LED components
US10782002B2 (en) 2016-10-28 2020-09-22 X Display Company Technology Limited LED optical components
US10347168B2 (en) 2016-11-10 2019-07-09 X-Celeprint Limited Spatially dithered high-resolution
US11104801B2 (en) * 2018-03-09 2021-08-31 Dupont Electronics, Inc. Low haze polyimide film
US11543353B2 (en) 2019-01-18 2023-01-03 Essenlix Corporation Multi-mode illumination system
KR102217600B1 (ko) 2019-10-17 2021-02-19 현대모비스 주식회사 라이트가이드 장치 및 이의 순차적 점등방법
US11011110B1 (en) * 2019-10-24 2021-05-18 Dell Products L.P. Organic light emitting diode display thermal management
US11011109B1 (en) 2019-10-24 2021-05-18 Dell Products L.P. Organic light emitting diode display power management based on usage scaling
US10997893B1 (en) 2019-10-24 2021-05-04 Dell Products L.P. Organic light emitting diode display compensation tool

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6280890B1 (en) * 1999-08-27 2001-08-28 Toyo Ink Mfg. Co., Ltd. Color filter and color liquid crystal display device
US20060100312A1 (en) * 2002-05-20 2006-05-11 Geoffrey Hall Plastisol ink for textiles

Family Cites Families (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1572136B1 (de) 1965-06-03 1969-09-18 Du Pont Fotopolymerisierbares Gemisch
JPS5034443B2 (ko) 1971-08-20 1975-11-08
JPS5034444B2 (ko) 1971-08-20 1975-11-08
BE794482A (fr) 1972-01-25 1973-07-24 Du Pont Compositions photopolymerisables contenant des composes cis- alpha -dicarbonyliques cycliques et des sensibilisateurs choisis
BR7700555A (pt) 1976-02-02 1977-10-04 Eastman Kodak Co Composicao fotossensivel e respectivo elemento fotografic
US4162162A (en) 1978-05-08 1979-07-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Derivatives of aryl ketones and p-dialkyl-aminoarylaldehydes as visible sensitizers of photopolymerizable compositions
JPS57168088A (en) 1981-04-08 1982-10-16 Daikin Ind Ltd Fan
JPS5815503A (ja) 1981-07-20 1983-01-28 Fuji Photo Film Co Ltd 光重合性組成物
JPS5956403A (ja) 1982-09-27 1984-03-31 Mitsubishi Chem Ind Ltd 光重合性組成物
US4590287A (en) 1983-02-11 1986-05-20 Ciba-Geigy Corporation Fluorinated titanocenes and photopolymerizable composition containing same
JPS6088005A (ja) 1983-10-21 1985-05-17 Agency Of Ind Science & Technol 光硬化樹脂組成物
JPS60237403A (ja) 1984-05-10 1985-11-26 Toppan Printing Co Ltd カラ−フィルタ−およびその製造方法
US4713401A (en) 1984-12-20 1987-12-15 Martin Riediker Titanocenes and a radiation-polymerizable composition containing these titanocenes
JP2538992B2 (ja) 1987-07-21 1996-10-02 三菱化学株式会社 光重合性組成物
JPH02153353A (ja) * 1988-07-25 1990-06-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 着色光重合組成物およびカラーフィルタ
EP0371398B1 (en) 1988-11-26 1995-05-03 Toppan Printing Co., Ltd. Color filter for multi-color liquid-crystal display panel
US4940918A (en) * 1989-07-24 1990-07-10 Gte Products Corporation Fluorescent lamp for liquid crystal backlighting
JPH089644B2 (ja) 1990-02-19 1996-01-31 三菱レイヨン株式会社 光重合性組成物
DE4007428A1 (de) 1990-03-09 1991-09-12 Hoechst Ag Photopolymerisierbares gemisch und daraus hergestelltes aufzeichnungsmaterial
DE4008815A1 (de) 1990-03-20 1991-09-26 Hoechst Ag Photopolymerisierbares gemisch und daraus hergestelltes aufzeichnungsmaterial
JPH04288818A (ja) 1991-03-18 1992-10-13 Fujitsu Ltd 半導体製造装置及び半導体装置の製造方法
JP3070184B2 (ja) 1991-10-18 2000-07-24 三菱化学株式会社 光重合性組成物及び感光材料
JPH0654011B2 (ja) 1991-11-08 1994-07-20 千葉特殊コンクリート工業株式会社 壁体構築用ブロック
JPH05210240A (ja) 1992-01-31 1993-08-20 Mitsubishi Kasei Corp 光重合性組成物
JPH05289335A (ja) 1992-04-13 1993-11-05 Mitsubishi Rayon Co Ltd 光重合性組成物
JP3270121B2 (ja) 1992-06-30 2002-04-02 キヤノン株式会社 画像形成装置
JPH0997017A (ja) 1995-09-28 1997-04-08 Toppan Printing Co Ltd 白色光源とこの光源を用いたカラー表示装置
JP3627886B2 (ja) * 1996-11-08 2005-03-09 富士写真フイルム株式会社 感放射線性着色組成物
JP3843580B2 (ja) * 1998-02-26 2006-11-08 セイコーエプソン株式会社 液晶装置及び電子機器
JP2000081683A (ja) * 1998-06-23 2000-03-21 Konica Corp 無機蛍光体を含有するハロゲン化銀写真感光材料及びカラ―フィルタ―
JP2001228319A (ja) 2000-02-15 2001-08-24 Mitsubishi Chemicals Corp カラー液晶表示装置
JP2002229023A (ja) 2001-02-05 2002-08-14 Rohm Co Ltd カラー液晶表示装置
JP2003098337A (ja) * 2001-06-04 2003-04-03 Toray Ind Inc カラーフィルターおよび液晶表示装置
JP4032682B2 (ja) 2001-08-28 2008-01-16 三菱化学株式会社 蛍光体
US7189340B2 (en) * 2004-02-12 2007-03-13 Mitsubishi Chemical Corporation Phosphor, light emitting device using phosphor, and display and lighting system using light emitting device
DE10147040A1 (de) 2001-09-25 2003-04-24 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Beleuchtungseinheit mit mindestens einer LED als Lichtquelle
JP2003253261A (ja) * 2001-12-28 2003-09-10 Sony Corp 蛍光性物質、複合材料、コート材料、塗料、インク、人工皮膚、人工皮膚の接触情報処理方法、人工発光皮膚、人工発光毛髪、発光素子、電子装置、発光システム、表示システム、フレキシブル発光材料、超音波発光性物質、交通標識、発光方法、複合材料の製造方法および発光素子の製造方法
US20030164904A1 (en) * 2002-03-01 2003-09-04 Nokia Corporation Backlit LCD device with reduced power consumption
JP4283482B2 (ja) 2002-03-04 2009-06-24 大日本印刷株式会社 表面改質顔料
JP4221950B2 (ja) 2002-05-23 2009-02-12 日亜化学工業株式会社 蛍光体
CA2447288C (en) 2002-03-22 2011-10-04 Nichia Corporation Nitride phosphor and method for preparation thereof, and light emitting device
JP2003287746A (ja) * 2002-03-28 2003-10-10 Hitachi Ltd 液晶表示装置
JP2004010838A (ja) * 2002-06-10 2004-01-15 Nippon Steel Chem Co Ltd 顔料分散体、カラーレジストインキ及びカラーフィルター
JP4594579B2 (ja) 2002-08-22 2010-12-08 大日本印刷株式会社 カラーフィルタ
CN100353234C (zh) * 2002-08-30 2007-12-05 三菱化学株式会社 彩色液晶显示装置
JP2004094039A (ja) 2002-09-02 2004-03-25 Hitachi Ltd 液晶表示装置
US6809781B2 (en) 2002-09-24 2004-10-26 General Electric Company Phosphor blends and backlight sources for liquid crystal displays
JP3837588B2 (ja) 2003-11-26 2006-10-25 独立行政法人物質・材料研究機構 蛍光体と蛍光体を用いた発光器具
JP3931239B2 (ja) 2004-02-18 2007-06-13 独立行政法人物質・材料研究機構 発光素子及び照明器具
JP2005243699A (ja) 2004-02-24 2005-09-08 Mitsubishi Chemicals Corp 発光素子、及び画像表示装置、並びに照明装置
JP4511849B2 (ja) 2004-02-27 2010-07-28 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 蛍光体およびその製造方法、光源、並びにｌｅｄ
EP1742096A4 (en) * 2004-04-26 2008-10-01 Mitsubishi Chem Corp BLUE COLOR COMPOSITION FOR A COLOR FILTER, COLOR FILTER, AND COLOR FILTER DISPLAY EQUIPMENT
KR100865624B1 (ko) 2004-04-27 2008-10-27 파나소닉 주식회사 형광체 조성물과 그 제조 방법, 및 그 형광체 조성물을이용한 발광 장치
JP4414821B2 (ja) 2004-06-25 2010-02-10 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 蛍光体並びに光源およびｌｅｄ
US20090026920A1 (en) * 2004-06-30 2009-01-29 Mitsubishi Chemical Corporation Phosphor, light-emitting device using same, image display and illuminating device
US7713441B2 (en) * 2004-10-15 2010-05-11 Mitsubishi Chemical Corporation Fluorescent material, fluorescent device using the same, and image display device and lighting equipment
US8451401B2 (en) * 2006-04-19 2013-05-28 Mitsubishi Chemical Corporation Color image display device
JP5493258B2 (ja) * 2006-09-15 2014-05-14 三菱化学株式会社 蛍光体及びその製造方法、並びに、発光装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6280890B1 (en) * 1999-08-27 2001-08-28 Toyo Ink Mfg. Co., Ltd. Color filter and color liquid crystal display device
US20060100312A1 (en) * 2002-05-20 2006-05-11 Geoffrey Hall Plastisol ink for textiles

Also Published As

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