KR101718592B1

KR101718592B1 - 양자점 조성물 및 이를 포함하는 색 변환 필름

Info

Publication number: KR101718592B1
Application number: KR1020140190240A
Authority: KR
Inventors: 우승아; 박영환
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2017-03-21
Also published as: KR20160079218A

Abstract

본 명세서는 양자점 조성물 및 이를 포함하는 색 변환 필름에 관한 것이다. 또한, 본 명세서는 상기 색 변환필름 및 이를 포함하는 디스플레이에 관한 것이다.

Description

양자점 조성물 및 이를 포함하는 색 변환 필름 {QUANTUM DOT COMPOSITION AND COLOR CONVERSION FILM COMPRISING THE SAME}

양자점은 수 나노 크기의 결정 구조를 가진 물질로, 수백에서 수천 개 정도의 원자로 구성된다. 양자점은 크기가 매우 작기 때문에 양자 구속(quantum confinement) 효과가 나타난다. 양자 구속 효과는 물체가 나노 크기 이하로 작아지는 경우 그 물체의 에너지 띠 간격(band gap)이 커지는 현상을 말한다. 이에 따라, 양자점에 상기 에너지 띠 간격보다 큰 에너지를 갖는 파장의 광이 입사되는 경우에는, 양자점은 그 광의 에너지를 흡수하여 들뜬 상태로 되고, 특정 파장의 광을 방출하면서 바닥 상태로 떨어진다. 방출된 광의 파장은 상기 띠 간격에 해당하는 에너지에 의해 결정된다.

양자점을 LCD의 BLU(Back Light Unit)에 응용하는 경우, 기존의 형광 염료에 비하여 10 nm 이하의 직경을 가진 양자점은 높은 양자 효율과 색 재현율을 나타낼 수 있는 장점이 있으나, 1차 광원인 LED 패키지와 2차 광원인 양자점 형광체 재료에 의해 반사되는 빛의 패턴이 상이하게 된다.

그러므로, 필름 매트릭스에 산란입자를 주입하여 1차 광원의 방향성을 변화시키고, 양자점 형광체에 의한 광 방출 및 효율을 증가시켜 디스플레이의 칼라 및 휘도가 균일하도록 형성하는 노력이 있어왔다.

종래 사용되고 있는 산란 입자 중 매트릭스와 굴절률 차이가 큰 고굴절률인 TiO₂ 나노입자를 이용하면 높은 광 효율 증가 폭을 가지지만, 내후성과 열 또는 분산에 대한 안정성이 낮은 단점이 있으며, 안정성이 높은 SiO₂ 입자를 사용하면 내후성 및 안정성은 높지만, 굴절률이 낮아 광 효율 증가 폭이 낮은 단점을 가지게 된다.

한국 공개공보: 10-2010-0037283

본 명세서는 양자점 조성물 및 이를 포함하는 색 변환 필름을 제공하고자 한다.

본 명세서의 일 실시상태는 양자점; TiO₂ 코어부와, 상기 코어의 표면 중 적어도 일부를 덮는 SiO₂를 포함하는 쉘부를 포함하는 코어쉘 구조의 산란입자; 및 경화성 수지를 포함하는 양자점 조성물을 제공한다.

본 명세서의 또 다른 실시상태는 양자점, TiO₂ 코어부와 상기 코어부의 표면 중 적어도 일부를 덮는 SiO₂를 포함하는 쉘부를 포함하는 코어쉘 구조의 산란입자, 및 경화성 수지를 포함하는 양자점 조성물을 기재상에 코팅하는 단계; 및 상기 양자점 조성물을 경화 또는 건조하는 단계를 포함하는 것인 색 변환 필름 제조 방법을 제공한다.

본 명세서의 또 다른 실시상태는 전술한 양자점 조성물로 제조된 색 변환 필름을 제공한다.

본 명세서의 또 다른 실시상태는 애노드; 상기 애노드에 대향하여 구비된 캐소드; 및 상기 애노드 및 상기 캐소드 사이에 구비된 발광층을 포함하고, 상기 발광층이 전술한 색 변환 필름을 포함하는 디스플레이를 제공한다.

종래의 TiO₂ 산란입자의 경우, 광 효율 증가 폭을 가지지만, 내후성과 열 또는 분산에 대한 안정성이 낮은 단점이 있었으며, SiO₂ 산란입자의 경우 내후성 및 안정성은 높지만, 굴절률이 낮아 광 효율 증가 폭이 낮은 단점이 있었다.

본 명세서의 일 실시상태에 따른 양자점 조성물은 TiO₂를 코어로 하고, SiO₂를 쉘로 하는 산란입자를 포함하기 때문에, 굴절률이 높은 TiO₂로 인하여 높은 광 효율 증가폭을 가질 수 있고, 안정성이 높은 SiO₂가 쉘로써 TiO₂의 광 촉매 특성을 억제하기 때문에 내후성을 가지고, 분산이나 열에 대한 안정성을 가질 수 있다. 그러므로, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 양자점 조성물로 제조된 색 변환 필름을 포함하는 LCD의 경우, TiO₂/SiO₂ 산란입자로 인하여 1차 광원의 방향성이 변화되고, 양자점 형광체에 의한 광 방출 및 효율을 증가시킴으로써, 디스플레이의 칼라 및 휘도 균일성과 내후성을 가질 수 있는 장점이 있다.

도 1은 실시예 및 비교예 1 내지 3에 따른 색 변환 필름의 광파장에 따른 PL(Photo Luminese) 발광 세기를 측정한 것이다.
도 2는 실시예 및 비교예 3의 가속 실험 후 색 변환 필름의 광파장에 따른 PL(Photo Luminese) 발광 세기를 측정한 것이다.

이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.

본 명세서에서 양자점은 3차원 공간 모두에서 엑시톤(exciton)이 국한되어 있는 물질의 부분을 의미하는 것으로, 독특한 광학적 및 전자적 성질을 지닌 0차원 구조의 나노미터 크기의 입자이다. 예를 들어, 나노미터 크기의 반도체 결정체를 포함할 수 있다.

상기 양자점 조성물은 1 이상의 양자점을 포함할 수 있으며, 상기 양자점 조성물의 고형분의 총 중량을 기준으로 0.01 중량% 이상 25 중량% 이하 일 수 있다.

양자점의 함량이 상기 범위 이내일 경우, 양자점 조성물의 광학적 특성 즉, 발광(photoluminescence) 세기가 낮아지는 것을 방지할 수 있으며, 조성물 내 존재하는 양자점간의 엉킴 현상을 방지하여 발광 파장이 쉬프트(shift) 하는 것을 막아, 높은 색 재현율을 구현할 수 있다.상기 양자점은 II-VI족, III-V족, IV-VI족, IV족 반도체 및 이들의 혼합물의 반도체를 포함할 수 있다. 상기 반도체 재료로는, 특별히 제한되지 않지만, Si, Ge, Sn, Se, Te, B, C, P, BN, BP, BAs, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs, InSb, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdxSeySz, CdTe, HgS, HgSe, HgTe, BeS, BeSe, BeTe, MgS, MgSe, GeS, GeSe, GeTe, SnS, SnSe, SnTe, PbO, PbS, PbSe, PbTe, CuF, CuCl, CuInS₂, Cu₂SnS₃, CuBr, CuI, Si₃N₄, Ge₃N₄, Al₂O₃, (Al, Ga, In)₂ (S, Se, Te)₃, CIGS, CGS, (ZnS)_y(Cu_xSn_1-xS₂)_1-y 및 이들 반도체들의 혼합물을 포함할 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 양자점은 코어/쉘 구조 또는 합금 구조일 수 있다. 코어/쉘 구조 또는 합금 구조를 갖는 양자점은 CdSe/ZnS, CdSe/ZnSe/ZnS, CdSe/CdS_x(Zn₁ _- _yCd_y)S/ZnS, CdSe/CdS/ZnCdS/ZnS, InP/ZnS, InP/Ga/ZnS, InP/ZnSe/ZnS, PbSe/PbS, CdSe/CdS, CdSe/CdS/ZnS, CdTe/CdS, CdTe/ZnS, CuInS₂,/ZnS 또는 Cu₂SnS₃/ZnS 일 수 있으며, 다만, 이에 한정되지 않는다.

상기 양자점은 적색광, 녹색광, 청색광 및 황색광으로 이루어진 군들로부터 선택되는 1종 이상의 색상을 나타내는 양자점들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 양자점들은 약 100 내지 약 400 nm 사이의 파장을 갖는 자외선 및 약 380 내지 780 nm 사이의 파장을 갖는 가시광선을 흡수할 수 있다.

상기 청색광은 410 nm 이상 500 nm 미만의 파장영역에서 발광피크를 가질 수 있고, 녹색광은 500 nm 이상 550 nm 미만의 파장영역에서 발광피크를 가질 수 있으며, 황색광은 550 nm 이상 600 nm 미만의 파장영역에서 발광피크를 가질 수 있고, 적색광은 600 nm 이상 700 nm 미만의 파장영역에서 발광피크를 가질 수 있다. 본 명세서에서는 편의상 청색, 녹색, 황색, 적색으로 4가지 명칭으로 대표하여 표현하였지만 상기 파장 영역에는 이들 색상 외에 오렌지색, 인디고색, 바이올렛색 등의 다양한 색상들이 포함된다.

본 명세서에서 TiO₂ 코어부와, 상기 코어의 표면 중 적어도 일부를 덮는 SiO₂를 포함한다는 것은 TiO₂ 코어 표면의 30 % 내지 100 %를 SiO₂ 쉘부가 덮고 있다는 것을 의미할 수 있다. TiO₂ 코어 표면의 30 % 내지 100 %를 SiO₂ 쉘부가 덮고 있는 경우, 쉘부가 코어의 보호할 수 있는 역할을 할 수 있는 이점이 있다. 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 산란입자는 상기 양자점 조성물의 고형분의 총 중량을 기준으로 5 중량% 이상 50 중량% 이하, 구체적으로 20 중량% 이상 50 중량% 이하, 더욱 구체적으로 20 중량% 이상 30 중량% 이하일 수 있다.

필름 내 산란입자의 분산되어 있는 농도가 증가하면 산란되는 정도가 증가하다가 일정 이상이 되면 다시 감소하는 현상을 보이게 된다. 이는 인접한 입자들간의 거리가 아주 가까워져 각 입자에 의한 산란광이 서로 상쇄되기 때문이다. 상기 산란입자가 상기 범위내일 경우는 이 같은 현상을 막을 수 있는 이점이 있다.

본 명세서의 또 다른 실시상태에 있어서, 상기 경화성 수지는 에틸렌성 불포화 결합을 포함하는 중합성 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 광개시제 또는 열개시제에 의하여 경화 가능한 수지일 수 있다.

구체적으로, 상기 경화성 수지는 헥산디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌 기의 수가 2 내지 14인 폴리에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 2-트리스아크릴로일옥시메틸에틸프탈산, 프로필렌기의 수가 2 내지 14인 프로필렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메타)아크릴레이트의 산성 변형물과 디펜타에리스리톨 헥사(메타)아크릴레이트의 혼합물(상품명으로 일본 동아합성사의 TO-2348, TO-2349) 등의 다가 알코올을 α,β-불포화 카르복실산으로 에스테르화하여 얻어지는 화합물; 트리메틸올프로판 트리글리시딜에테르아크릴산 부가물, 비스페놀 A 디글리시딜에테르아크릴산 부가물 등의 글리시딜기를 함유하는 화합물에 (메타)아크릴산을 부가하여 얻어지는 화합물; β-히드록시에틸(메타)아크릴레이트의 프탈산디에스테르, β-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트의 톨루엔 디이소시아네이트 부가물 등의 수산기 또는 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 화합물과 다가 카르복실산과의 에스테르 화합물, 또는 폴리이소시아네이트와의 부가물; 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산 알킬에스테르; 및 9,9'-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으며, 이들로만 한정되지 않고 당 기술분야에 알려져 있는 일반적인 것들을 사용할 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 산란입자의 쉘의 두께는 10 nm 이상 500 nm 이하일 수 있다. 상기 쉘의 두께가 상기 범위일 경우 코어를 충분히 보호할 수 있는 이점이 있다. 상기 산란입자의 코어의 두께는 400 nm 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 산란입자의 크기는 100 nm 이상 5 ㎛ 이하일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 산란입자의 크기가 상기 수치 범위 이내일 경우 TiO₂ 코어의 크기를 적절하게 만들 수 있으며, 산란 효과가 증가하는 이점이 있다.

본 명세서의 몇몇 실시상태에 따르면, 상기 양자점 조성물은 용매 및 바인더 수지를 더 포함할 수 있다.

상기 용매는 톨루엔, 헥산, 헵탄, THF, 사이클로헥산, 메틸 에틸 케톤, 메틸 셀로솔브, 에틸셀로솔브, 에틸렌글리콜 디메틸 에테르, 에틸렌글리콜 디에틸 에테르, 프로필렌글리콜 디메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 디에틸 에테르, 디에틸렌글리콜 디메틸에테르, 디에틸렌글리콜 디에틸에테르, 디에틸렌글리콜 메틸 에틸 에테르, 2-에톡시 프로판올, 2-메톡시 프로판올, 3-메톡시 부탄올, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 에틸 에테르 아세테이트, 3-메톡시부틸 아세테이트, 에틸 3-에톡시프로피오네이트, 에틸 셀로솔브아세테이트, 메틸 셀로솔브아세테이트, 부틸아세테이트, 및 디프로필렌글리콜 모노메틸 에테르로 이루어진 군으로부터 1 또는 2 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 당 업계에서 통상적으로 쓰이는 용매를 사용할 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 양자점 조성물은 점착 부여제; 가교성 화합물; 광개시제; 열개시제; 및 산화방지제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.

상기 점착 부여제는 이에 한정되는 것은 아니지만, 지환족 탄화수소 고분자, 방향족 탄화수소 고분자 수첨 지환족 탄화수소 고분자 및 수첨 방향족 탄화수소 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 점착 부여제는 수첨 DCPD(Dicyclopentadiene)계 점착 부여제가 사용될 수 있다.

상기 광개시제는 트리아진계 화합물, 비이미다졸 화합물, 아세토페논계 화합물, O-아실옥심계 화합물, 티옥산톤계 화합물, 포스핀 옥사이드계 화합물, 쿠마린계 화합물 및 벤조페논계 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 포함할 수 있다.

구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 광개시제는 2,4-트리클로로메틸-(4'-메톡시페닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(4'-메톡시스티릴)- 6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(피플로닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(3',4'-디메톡시페닐)-6-트리아진, 3-{4-[2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일]페닐티오} 프로판산, 2,4-트리클로로메틸-(4'-에틸비페닐)-6-트리아진 또는 2,4-트리클로로메틸-(4'-메틸비페닐)-6-트리아진 등의 트리아진계 화합물; 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐 비이미다졸 또는 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸 등의 비이미다졸계 화합물; 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)-페닐 (2-히드록시)프로필 케톤, 1-히드록시시클로헥실 페닐케톤, 2,2-디메톡시-2-페닐 아세토페논, 2-메틸-(4-메틸티오페닐)-2-몰폴리노-1-프로판-1-온(Irgacure-907) 또는 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰폴리노페닐)-부탄-1-온(Irgacure-369) 등의 아세토페논계 화합물; Ciba Geigy 社의 Irgacure OXE 01, Irgacure OXE 02와 같은 O-아실옥심계 화합물; 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논 또는 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등의 벤조페논계 화합물; 2,4-디에틸 티옥산톤, 2-클로로 티옥산톤, 이소프로필 티옥산톤 또는 디이소프로필 티옥산톤 등의 티옥산톤계 화합물; 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸 포스핀 옥사이드 또는 비스(2,6-디클로로벤조일) 프로필 포스핀 옥사이드 등의 포스핀 옥사이드계 화합물; 3,3'-카르보닐비닐-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-(2-벤조티아졸일)-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-벤조일-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-벤조일-7-메톡시-쿠마린 또는 10,10'-카르보닐비스[1,1,7,7-테트라메틸-2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H,11H-Cl]-벤조피라노[6,7,8-ij]-퀴놀리진 -11-온 등의 쿠마린계 화합물 등을 단독 사용하거나 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

상기 열 개시제는 당업계에 알려진 것을 이용할 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 각각의 첨가제의 함량은 상기 양자점 조성물의 고형분의 총 중량을 기준으로 1 중량% 이상 50 중량% 이하일 수 있다.

본 명세서의 또 다른 실시상태에 있어서, 전술한 양자점 조성물에 의하여 형성된 색 변환 필름을 제공한다.

본 명세서의 몇몇 실시상태에 있어서, 양자점, TiO₂ 코어부와 상기 코어부의 표면 중 적어도 일부를 덮는 SiO₂를 포함하는 쉘부를 포함하는 코어쉘 구조의 산란입자, 및 경화성 수지를 포함하는 양자점 조성물을 기재상에 코팅하는 단계; 및 상기 양자점 조성물을 경화 또는 건조하는 단계를 포함하는 것인 색 변환 필름 제조 방법을 제공한다.

상기 색 변환 필름은 양자점, 산란입자, 및 경화성 수지를 포함하는 양자점 조성물을 기재상에 코팅한 후 건조함으로써 제조할 수 있다. 상기 색 변환 필름을 제조하는 과정 중 필요에 따라 경화를 수행할 수도 있으며, 상기 양자점 조성물은 용매를 더 포함할 수도 있다.

구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 고분자 물질을 포함하는 기재; 상기 기재의 고분자 물질 내에 분산된 양자점; 및 TiO₂/SiO₂ 코어쉘 구조의 산란입자를 포함하는 색 변환 필름을 제공한다.

상기 양자점의 함량은 상기 고분자 물질에 대하여 0.01 중량% 이상 25 중량% 이하일 수 있으며, 상기 양자점의 함량이 상기 범위 이내일 경우 색 변환 필름의 광학적 특성 즉, 발광(photoluminescence) 세기가 낮아지는 현상을 막을 수 있으며, 조성물 내 존재하는 양자점간의 엉킴 현상으로 인한 발광 파장의 쉬프트(shift) 현상을 막을 수 있는 이점이 있다. 이에 따라, 양자점 조성물의 높은 색 재현율을 구현할 수 있다.

상기 고분자 물질은 당업계에서 사용하는 것이라면 한정되지 않으며, 예컨대 전술한 경화성 수지를 포함할 수도 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 산란입자는 상기 고분자 물질에 대하여 5 중량% 이상 50 중량% 이하, 구체적으로 20 중량% 이상 50 중량% 이하, 더욱 구체적으로 20 중량% 이상 30 중량% 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

필름 내 산란입자의 분산되어 있는 농도가 증가하면 산란되는 정도가 증가하다 일정 이상이 되면 다시 감소하는 현상을 보이게 되는데, 이는 인접한 입자들간의 거리가 가까워짐에 따라 각 입자에 의한 산란광이 서로 상쇄되기 때문이다. 상기 산란입자의 범위가 상기 범위 이내일 경우는 이와 같은 현상을 방지할 수 있는 이점이 있다.

본 명세서의 또 다른 실시상태에 있어서, 상기 색 변환 필름의 두께는 10 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하, 구체적으로 30 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하, 더욱 구체적으로 40 ㎛ 이상 70 ㎛ 이하일 수 있다. 색 변환 필름의 두께가 얇으면, 얇은 디스플레이를 형성할 수 있는 이점이 존재하지만 너무 얇으면 양자점들 사이에 일정한 간격이 없어 엉킴현상이 일어날 수 있다. 상기 색 변환 필름의 두께가 상기 범위일 경우 얇은 디스플레이의 제조가 가능함과 동시에, 양자점들 사이의 엉킴 현상을 방지할 수 있는 이점이 있다.

본 명세서의 또 다른 실시상태에 있어서, 전술한 색 변환 필름; 광을 발생시키는 광원을 포함하는 광원 유닛; 및 상기 광을 가이드하는 도광판을 포함하는 것인 백라이트 유닛을 제공한다.

본 명세서의 몇몇 실시상태에 있어서, 상기 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다. 상기 디스플레이는 디스플레이 패널 및 백라이트 유닛을 포함할 수 있으며, 상기 디스플레이 패널은 액정 표시 패널, 전기영동 표시 패널, 또는 일렉트로웨팅 표시 패널 등이 될 수 있다.

상기 백라이트 유닛은 상기 디스플레이 패널에서 영상이 출사되는 방향의 반대 방향에 배치될 수 있으며, 상기 백라이트 유닛은 도광판, 복수의 광원을 포함하는 광원 유닛, 광학 부재 및 반사 시트를 더 포함할 수 있다.

그 외, 디스플레이 장치의 구성은 당 기술분야에 알려져 있는 것들이 적용될 수 있다.

이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세히 설명한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지는 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

[실시예]

폴리이소부틸렌 5g, 수첨 DCPD(Dicyclopentadiene)계 점착 부여제 3g, TMPTA(trimethylolpropanetriacrylate) 1.9g, 광개시제 IGR 184(Irgacure 184) 0.1g, 톨루엔 30g을 혼합하여 점착 조성물을 제조하였다.

상기 점착 조성물 중 용매를 제외한 점착 조성물 총 중량의 1 wt%의 CdSe/ZnS 레드(red) 양자점과 20 wt% TiO₂/SiO₂ 코어쉘 산란입자를 넣고 균일하게 섞기 위하여 음파처리(sonication)를 30분간 실행하였다. 이 후, 바코팅을 통하여 PET(Polyethyleneterephthalate) 필름 위에 도포하였다. 상기 점착 조성물에 포함되어 있는 톨루엔을 완벽하게 제거하기 위하여 오븐에서 100 ℃, 10분간 가열한 후 PET 필름을 점착물 코팅 위에 라미네이션하였다. 그 후, UV 경화기 (D-bulb)에서 약 1,000 mJ/cm²로 필름을 경화시켰다.

[비교예 1]

산란입자를 함유하지 않는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 색 변환 필름을 제조하였다.

[비교예 2]

20 wt% TiO₂/SiO₂ 코어쉘 산란입자 대신 20 wt% SiO₂ 산란입자를 주입한 것을 제외하고는 실시예와 동일한 방법으로 색 변환 필름을 제조하였다.

[비교예 3]

20 wt% TiO₂/SiO₂ 코어쉘 산란입자 대신 20 wt% TiO₂ 산란입자를 주입한 것을 제외하고는 실시예와 동일한 방법으로 색 변환 필름을 제조하였다.

실시예 및 비교예에 따른 색 변환 필름을 450 nm 청색(blue) 파장 영역 광원에 대하여 PL 발광세기를 측정한 뒤, 도 1 및 2 및 하기 표 1에 나타내었다.

	Lv	X	Y
비교예 1	1035	0.17	0.04
비교예 2	1180	0.17	0.04
비교예 3	1796	0.23	0.08
실시예	1374	0.19	0.05

상기 표 1의 Lv는 휘도로서, 450 nm 청색 파장영역 광원에 대하여 색 변환 필름에서 나오는 광도를 광원의 면적으로 나눈 값을 의미하며, 각각의 X, Y 축은 색 좌표에서의 위치를 나타낸다.

표 1을 참조하면, 비교예 1의 경우 산란입자가 첨가되지 않아 휘도가 가장 작으며, SiO₂ 입자가 함유되어 있는 비교예 2의 경우, TiO₂ 입자를 함유한 비교예 3의 경우에 비교하였을 때 휘도 증가폭이 낮은 것을 확인할 수 있다. 반면, TiO₂/SiO₂ 코어쉘 산란입자를 함유한 실시예의 경우 비교예 2와 3 사이에 휘도값이 위치하는 것을 알 수 있다. 즉, TiO₂/SiO₂ 코어쉘 산란입자는 TiO₂ 입자에 비해서 휘도 증가 폭이 낮지만, SiO₂ 입자보다는 높은 휘도값을 가지는 것을 알 수 있다.

도 1을 참조하면, 같은 파장에서 실시예 1의 PL 인텐시티(intensity)가 비교예 3보다 적은 것을 알 수 있다. 그러나, 가속실험 후 실시예 1과 비교예 3을 비교한 도 2에 따르면, 비교예 3은 가속 실험 전에 비하여 PL 인텐시티(intensity)가 크게 감소된 반면, 실시예 1은 가속 실험 후에도 PL 인텐시티(intensity)가 변화하지 않은 양상을 확인할 수 있다. 이는 TiO₂/SiO₂ 코어쉘 산란입자를 포함한 색 변환 필름이 내후성과 열 또는 분산에 대해 안정성을 가지며, 비교예 1 및 2와 비교하였을 때, 높은 광 효율을 가지는 것을 의미한다.

Claims

양자점;
TiO₂코어부와, 상기 코어부의 표면 중 적어도 일부를 덮는 SiO₂를 포함하는 쉘부를 포함하는 코어쉘 구조의 산란입자; 및
경화성 수지를 포함하는 양자점 조성물로서,
상기 산란입자는 상기 양자점 조성물의 고형분의 총 중량을 기준으로 5 중량% 이상 50 중량% 이하인 것인 양자점 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 양자점은 상기 양자점 조성물의 고형분의 총 중량을 기준으로 0.01중량% 이상 25 중량% 이하인 것인 양자점 조성물.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 경화성 수지는 에틸렌성 불포화 결합을 포함하는 중합성 화합물인 것인 양자점 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 산란입자의 쉘의 두께는 10 nm 이상 500 nm 이하인 것인 양자점 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 산란입자의 크기는 100 nm 이상 5 ㎛ 이하인 것인 양자점 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 양자점 조성물은 용매 및 바인더 수지를 더 포함하는 것인 양자점 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 양자점 조성물은 점착부여제; 가교성 화합물; 광개시제; 열개시제; 산화방지제; 및 산소 스캐빈저로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 것인 양자점 조성물.
청구항 8에 있어서,
상기 첨가제의 함량은 각각 전체 양자점 조성물의 고형분의 총 중량을 기준으로 1 중량% 이상 50 중량% 이하인 것인 양자점 조성물.
양자점, TiO₂코어부와 상기 코어부의 표면 중 적어도 일부를 덮는 SiO₂를 포함하는 쉘부를 포함하는 코어쉘 구조의 산란입자, 및 경화성 수지를 포함하는 양자점 조성물로서,
상기 산란입자는 상기 양자점 조성물의 고형분의 총 중량을 기준으로 5 중량% 이상 50 중량% 이하인 것인 양자점 조성물을 기재상에 코팅하는 단계; 및
상기 양자점 조성물을 경화 또는 건조하는 단계를 포함하는 것인 색 변환 필름의 제조 방법.
청구항 1, 2 및 4 내지 9 중 어느 한 항에 따른 양자점 조성물에 의하여 형성된 색 변환 필름.
청구항 11에 있어서,
고분자 물질을 포함하는 기재;
상기 기재의 고분자 물질 내에 분산된 양자점; 및
TiO₂ 코어부와, 상기 코어부의 표면 중 적어도 일부를 덮는 SiO₂를 포함하는 쉘부를 포함하는 코어쉘 구조의 산란입자를 포함하는 것인 색 변환 필름.
청구항 12에 있어서,
상기 양자점의 함량은 상기 고분자 물질에 대하여 0.01 중량% 이상 25 중량% 이하인 것인 색 변환 필름.
청구항 12에 있어서,
상기 산란입자는 상기 고분자 물질에 대하여 5 중량% 이상 50 중량% 이하인 것인 색 변환 필름.
청구항 12에 있어서,
상기 색 변환 필름의 두께는 10 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하인 것인 색 변환 필름.
청구항 11에 따른 색 변환 필름;
광을 발생시키는 광원을 포함하는 광원 유닛; 및
상기 광을 가이드하는 도광판을 포함하는 것인 백라이트 유닛.
청구항 16에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치.