KR102664595B1 - 백색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 화상표시장치 - Google Patents

백색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 화상표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (A) 산란입자, (B) 알칼리 가용성 수지, (C) 중합성 화합물, (D) 광중합 개시제 및 (E) 용제를 포함하며, 10um 두께의 도막 형성시, 제조된 도막의 휘도가 청색 광원 100%를 기준으로 60% 이상인, 백색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 산란 픽셀, 컬러필터 및 화상표시장치에 관한 것이다.

Description

백색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 화상표시장치{A WHITE PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION, A COLOR FILTER AND AN IMAGE DISPLAY DEVICE PRODUCED USING THE SAME}
본 발명은 백색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터, 및 화상표시장치에 관한 것이다.
컬러필터는 백색광에서 적색, 녹색 및 청색의 3가지 색을 추출하여 미세한 화소단위로 가능하게 하는 박막 필름형 광학부품으로서, 한 화소의 크기가 수십에서 수백 마이크로미터 정도이다. 이러한 컬러필터는 각각의 화소 사이의 경계부분을 차광하기 위하여 투명 기판 상에 정해진 패턴으로 형성된 블랙 매트릭스 층 및 각각의 화소를 형성하기 위해 복수의 색(통상적으로 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B))의 3원색을 정해진 순서로 배열한 화소부가 차례로 적층된 구조를 취하고 있다.
최근에는 컬러필터를 구현하는 방법 중의 하나로서, 안료 분산형의 감광성 수지를 이용한 안료 분산법이 적용되고 있으나, 광원에서 조사된 광이 컬러필터를 투과하는 과정에서 광의 일부가 컬러필터에 흡수되어 광 효율이 저하되고, 또한 색 필터에 포함되어 있는 안료의 특성으로 인하여 색재현이 저하되는 문제점이 발생하고 있다.
특히, 컬러필터가 각종 화상표시장치를 비롯한 다양한 분야에 사용됨에 따라 우수한 패턴 특성뿐만 아니라 높은 색재현율과 함께 우수한 고휘도, 고명암비와 같은 성능이 요구되고 있는 바, 이러한 문제를 해결하기 위하여, 양자점을 포함하는 자발광 감광성 수지 조성물을 이용한 컬러필터 제조방법이 제안되었다.
예를 들면, 대한민국 등록특허 제10-1906279호는 양자점, 바인더 수지, 광중합성 단량체, 광중합 개시제, 확산제, 중합억제제, 티올계 첨가제 및 용매를 포함하는 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터에 관한 기술을 개시하고 있다.
그러나, 상기한 특허문헌과 같이 양자점을 포함하는 컬러필터의 경우 양자점의 효율, 특히 청색 양자점의 효율이 떨어짐에 따라 색변환 패널의 성능이 다소 저하될 수 있으며, 청색 양자점의 경우 고가이기 때문에 전체적인 제조비용이 상승하는 문제가 있다.
청색 광원을 사용하는 색변환 패널을 포함하는 디스플레이의 경우, 녹색과 적색 화소는 각각 녹색과 적색 양자점을 이용하여 색을 나타낸다. 하지만, 청색의 경우 위에서 언급한 것과 같이 청색 양자점의 성능의 문제로 사용하기가 어려워 청색 광원을 투과시켜 색을 나타낸다. 이러한 이유로 녹색과 적색은 양자점에 의해 산란된 빛이 발생하게 되고, 청색의 경우 직광이 발생하여 색 혼합시 선명한 혼합이 어려워진다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 청색 화소에 산란 목적의 산란층을 도입하는 기술이 개발되고 있다.
따라서, 청색 화소의 효율의 저하를 방지하기 위하여, 휘도 저하 문제를 해결하고 우수한 시야각을 확보할 수 있는 감광성 수지 조성물의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허 제10-1906279호
본 발명의 일 과제는 휘도가 저하되는 것을 방지하고, 우수한 시야각을 제공할 수 있는 청색 화소층 제조에 적합한 백색 감광성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 상기 백색 감광성 수지 조성물을 사용하여 제조된 도막을 포함하는 컬러필터 및 상기 컬러필터를 포함하는 화상표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, (A) 산란입자 또는 산란입자와 착색제의 혼합물, (B) 알칼리 가용성 수지, (C) 중합성 화합물, (D) 광중합 개시제 및 (E) 용제를 포함하며,
10um 두께의 도막 형성시, 제조된 도막의 휘도가 청색 광원 100%를 기준으로 60% 이상인, 백색 감광성 수지 조성물을 제공한다:
또한, 본 발명은 상기 백색 감광성 수지 조성물로 제조된 도막을 포함하는 컬러필터를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 컬러필터를 포함하는 화상표시장치를 제공한다.
본 발명에 따른 백색 감광성 수지 조성물을 이용하여 청색 화소를 제조하면, 청색 광원으로부터 방출되는 빛이 본 발명의 청색 화소를 투과면서 휘도가 현저히 저하되는 것을 완화시킬 수 있고, 우수한 시야각을 확보하여 청색 화소의 효율 저하를 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 백색 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 도막을 청색 화소로 포함하는 컬러필터 및 상기 컬러필터를 포함하는 화상표시장치는 화질, 시야각 등이 우수한 효과를 제공할 수 있다.
본 발명은 (A) 산란입자, (B) 알칼리 가용성 수지, (C) 중합성 화합물, (D) 광중합 개시제 및 (E) 용제를 포함하며, 10um 두께의 도막 형성시, 제조된 도막의 휘도가 청색 광원 100%를 기준으로 60% 이상인, 백색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 도막을 포함하는 컬러필터 및 화상표시장치를 제공한다.
예를 들면, 양자점을 포함하는 적색 및 녹색 화소층은 양자점이 많이 포함될수록 발광휘도가 향상되며, 양자점이 많이 포함되는 경우에 양자점 간의 응집이 발생되어 발광휘도가 저하되지 않도록 8 ~ 15 um의 두께로 형성되고 있다. 이에, 상기 적색 및 녹색 화소층과 함께 컬러필터에 포함되는 청색 화소(산란 픽셀)층 역시 상기 두께 범위로 형성되게 된다.
더욱이, 청색 화소는 광원으로 청색을 사용하는 경우, 광원으로부터 방출되는 빛이 청색 화소를 투과하면서 광효율이 떨어져 청색 광원의 휘도를 그대로 유지하지 못하고 상기 청색 광원의 휘도 대비 현저히 저하된 휘도를 나타내게 된다.
따라서, 본 발명은 8 ~ 15um 두께의 후막으로 형성된 화소층을 포함하는 컬러필터 및 화상표시장치가 우수한 색재현성 및 화질을 구현할 수 있도록, 10 um 두께의 도막을 기준으로 할 때, 제조된 도막의 휘도가 청색 광원의 휘도 대비 60% 이상을 확보하는 백색 감광성 수지 조성물을 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 백색 감광성 수지 조성물은 10um 두께의 도막 형성시, 정면 시야각 0° 기준, 시야각 -60° 내지 +60°범위에서 50% 이상의 휘도를 나타냄으로써, 청색 화소의 시야각에 따른 효율 저하를 방지할 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 백색 감광성 수지 조성물은 경화시에 정면 시야각 0° 기준, 시야각 -60° 내지 +60° 범위에서 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 90% 이상의 휘도를 갖는다.
이에 따라, 본 발명은 '청색 광원 대비 휘도(A) × 시야각 휘도(B)'의 값이 50% 이상으로 나타나 화상표시장치의 색재현성 및 시인성이 우수하다.
본 발명에서 청색 광원은 380nm에서 530nm 파장을 갖는 것을 의미할 수 있다.
이하, 본 발명의 백색 감광성 수지 조성물을 구성하는 각 성분에 대하여 자세히 설명한다. 그러나 본 발명이 이들 성분들에 의해 한정되는 것은 아니다.
<백색 감광성 수지 조성물>
본 발명에 따른 백색 감광성 수지 조성물은 산란입자 또는 산란입자와 착색제의 혼합물, 알칼리 가용성 수지, 중합성 화합물, 광중합 개시제 및 용매를 포함하며, 필요에 따라 선택적으로 첨가제를 더 포함할 수 있다.
(A)산란입자 또는 산란입자와 착색제의 혼합물
본 발명에 따른 백색 감광성 수지 조성물은 광 산란효과를 제공하기 위해 산란입자를 포함한다.
상기 산란입자를 포함하는 본 발명의 백색 감광성 수지 조성물은 청색 광원에 의하여 청색 화소의 역할을 하는데 적합하게 이용될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 산란입자는 금속산화물을 포함한다.
상기 금속산화물은 Li, Be, B, Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Sc, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Rb, Sr, Y, Mo, Cs, Ba, La, Hf, W, Tl, Pb, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Ti, Sb, Sn, Zr, Nb, Ce, Ta, In 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 산화물을 포함하는 것일 수 있다.
예컨데, 상기 금속산화물은 Al2O3, SiO2, ZnO, ZrO2, BaTiO3, TiO2, Ta2O5, Ti3O5, ITO, IZO, ATO, ZnO-Al, Nb2O3, SnO, MgO 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상을 포함할 수 있으며, 필요에 따라서 아크릴레이트와 같은 불포화 결합을 갖는 화합물로 표면 처리된 재질도 사용 가능하다.
상기 산란입자는 컬러필터의 발광 세기를 극대화할 수 있도록 평균입경 및 전체 조성물 내에서의 함량이 한정된 것이 사용될 수 있다.
본 발명에서, "평균입경"이란, 수평균 입경일 수 있으며, 예컨대 전계방출 주자전자현미경(FE-SEM) 또는 투과 전자 현미경(TEM)에 의해 관찰한 상으로부터 구할 수 있다. 구체적으로, FE-SEM 또는 TEM의 관찰 화상으로부터 몇 개의 샘플을 추출하고 이들 샘플의 직경을 측정하여 산술 평균한 값으로 얻을 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 산란입자에 포함된 상기 금속산화물은 평균입경이 30 내지 500nm이고, 바람직하게는 30 내지 300nm일 수 있다. 상기 금속산화물의 평균입경이 상기 범위를 만족하는 경우, 산란 효과가 증대되어 상기 산란 입자를 포함하는 백색 감광성 수지 조성물이 청색 광원에 의하여 청색 화소의 역할을 수행할 수 있으므로 바람직하다. 또한, 조성물 내에 가라앉는 현상을 방지하여 균일한 품질의 표면을 얻을 수 있으므로, 상기 범위 내에서 평균입경을 적절히 조절하여 사용할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 본 발명의 백색 감광성 수지 조성물은 2종의 산란입자를 포함할 수 있으며, 이 경우 서로 다른 평균입경을 갖는 산란입자를 사용할 수 있다.
예를 들면, 평균입경이 100nm 이상인 산란입자와 평균입경이 100nm 미만인 산란입자를 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서, 평균입경이 서로 다른 2종의 산란입자를 사용하는 경우, 상기 2종의 산란입자의 입자크기 비율은 하기 식 1을 만족하는 것이 바람직하며, 이 경우 컬러필터/화상표시장치의 색재현율 측면에서 유리하다.
[식 1]
상기 식 1을 만족하는 경우, 컬러필터의 색재현율이 우수한 이점이 있다.
상기 산란입자는 백색 감광성 수지 조성물 중 고형분 전체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 11 중량부로 포함될 수 있다. 상기 산란입자가 상기 범위 내로 포함될 경우 우수한 발광 세기를 가지는 산란 픽셀의 제조가 가능한 이점이 있다. 구체적으로, 상기 산란입자가 상기 범위 내로 포함되는 경우 얻고자 하는 발광 세기의 확보가 용이할 수 있고, 조성물의 안정성 저하를 억제할 수 있는 이점이 있다.
한편, 본 발명의 백색 감광성 수지 조성물은 경화시에 청색 광원에 의하여 청색 화소, 즉 청색 광원이 경화된 도막을 그대로 투과할 수 있는 청색 화소의 역할을 수행하는데 이용될 수 있는 것이다. 본 발명의 백색 감광성 수지 조성물은 청색광의 투과 효율 향상을 위해 착색제를 실질적으로 포함하지 않는 것이 바람직하나, 조성물에 요구되는 다른 특성을 고려하여 필요에 따라 상술한 산란입자 외에 착색제를 소량 포함하는 것도 가능하다.
본 발명에서 착색제는 상기 산란입자를 제외한 색재를 의미한다.
예컨데, 청색계열 착색제로는 예를 들면, C.I. 피그먼트 Blue 15:6, C.I. 피그먼트 Blue 16, C.I. 피그먼트 Blue 60, Violet 29 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 산란입자와 착색제를 동시에 포함하는 경우에는 산란입자와 착색제의 함량 비율이 하기 식 2를 만족하는 것이 바람직하다.
[식 2]
상기 식 1을 만족하는 경우, 발광 세기의 확보가 용이한 이점이 있다.
이처럼 본 발명에 따른 백색 감광성 수지 조성물은 산란 입자와 착색제를 혼합하여 사용 가능하나, 청색광의 투과 효율을 향상시켜 우수한 휘도 및 시야각을 확보하기 위한 측면에서 산란입자만을 포함하는 것이 보다 바람직하다.
(B) 알칼리 가용성 수지
상기 알칼리 가용성 수지는 광이나 열의 작용에 의한 반응성 및 알칼리 용해성을 가지며, 산란 입자를 비롯한 고형분의 분산매로서 작용하며, 결착 수지의 기능을 수행하는 것이라면 이 분야에 공지된 수지를 특별한 제한 없이 선택하여 사용할 수 있다.
구체적으로, 상기 알칼리 가용성 수지는 불포화 카르복실기 함유 단량체 및 이와 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체인 것이 바람직하다.
상기 불포화 카르복실기 함유 단량체로는, 예를 들어, 불포화 모노카르복실산이나, 불포화 디카르복실산, 불포화 트리카르복실산 등의 분자 중에 1개 이상의 카르복실기를 갖는 불포화 카르복실산 등을 들 수 있다.
상기 불포화 모노카르복실산으로는, 예를 들어, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, α-클로로아크릴산, 신남산 등을 들 수 있다
상기 불포화 디카르복실산으로서는, 예를 들어, 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산, 메사콘산 등을 들 수 있다.
상기 불포화 다가 카르복실산은 산무수물일수도 있으며, 구체적으로는 말레산 무수물, 이타콘산 무수물, 시트라콘산 무수물 등을 들 수 있다. 또한, 상기 불포화 다가 카르복실산은 그의 모노(2-메타크릴로일옥시알킬)에스테르일 수도 있으며, 예컨대, 숙신산모노(2-아크릴로일옥시에틸), 숙신산모노(2-메타크릴로일옥시에틸), 프탈산모노(2-아크릴로일옥시에틸), 프탈산모노(2-메타크릴로일옥시에틸) 등 일 수 있다. 상기 불포화 다가 카르복실산은 그 양말단 디카르복시중합체의 모노(메타)아크릴레이트일 수도 있으며, 예컨대, ω-카르복시폴리카프로락톤모노아크릴레이트, ω-카르복시폴리카프로락톤모노메타크릴레이트 등을 들수 있다.
상기 카르복실기 함유 단량체는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 카르복실기 함유 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예를 들면 스티렌, α-메틸스티렌, o-비닐톨루엔, m-비닐톨루엔, p-비닐톨루엔, p-클로로스티렌, o-메톡시스티렌, m-메톡시스티렌, p-메톡시스티렌, o-비닐벤질메틸에테르, m-비닐벤질메틸에테르, p-비닐벤질메틸에테르, o-비닐벤질글리시딜에테르,m-비닐벤질글리시딜에테르, p-비닐벤질글리시딜에테르, 인덴 등의 방향족 비닐 화합물; 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, n-프로필메타크릴레이트, i-프로필아크릴레이트, i-프로필메타크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, i-부틸아크릴레이트, i-부틸메타크릴레이트, sec-부틸아크릴레이트, sec-부틸메타크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, t-부틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크릴레이트, 3-히드록시프로필아크릴레이트, 3-히드록시프로필메타크릴레이트, 2-히드록시부틸아크릴레이트, 2-히드록시부틸메타크릴레이트, 3-히드록시부틸아크릴레이트, 3-히드록시부틸메타크릴레이트, 4-히드록시부틸아크릴레이트, 4-히드록시부틸메타크릴레이트, 알릴아크릴레이트, 알릴메타크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 페닐아크릴레이트, 페닐메타크릴레이트, 2-메톡시에틸아크릴레이트, 2-메톡시에틸메타크릴레이트, 2-페녹시에틸아크릴레이트, 2-페녹시에틸메타크릴레이트,메톡시디에틸렌글리콜아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시프로필렌글리콜아크릴레이트, 메톡시프로필 렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜아크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜메타크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트, 이소보르닐메타크릴레이트, 디시클로펜타디에닐아크릴레이트, 디시클로펜타디에틸메타크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필메타크릴레이트, 글리세롤모노아크릴레이트, 글리세롤모노메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 에스테르류; 2-아미노에틸아크릴레이트, 2-아미노에틸메타크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸아크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸메타크릴레이트, 2-아미노프로필아크릴레이트, 2-아미노프로필메타크릴레이트, 2-디메틸아미노프로필아크릴레이트, 2-디메틸아미노프로필메타크릴레이트, 3-아미노프로필아크릴레이트,3-아미노프로필메타크릴레이트, 3-디메틸아미노프로필아크릴레이트, 3-디메틸아미노프로필메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 아미노알킬에스테르류; 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 글리시딜에스테르류; 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 부티르산비닐, 벤조산비닐 등의 카르복실산 비닐에스테르류; 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르, 알릴글리시딜에테르 등의 불포화에테르류; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴, 시안화비닐리덴 등의 시안화 비닐 화합물; 아크릴아미드, 메타크릴아미드, α-클로로아크릴아미드, N-2-히드록시에틸아크릴아미드, N-2-히드록시에틸메타크릴아미드 등의 불포화 아미드류; 말레이미드, N-페닐말레이미드. N-시클로헥실말레이미드, N-벤질말레이미드 등의 불포화 이미드류; 1,3-부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌 등의 지방족 공액 디엔류; 및 폴리스티렌, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리-n-부틸아크릴레이트, 폴리-n-부틸메타크릴레이트, 폴리실록산의 중합체 분자쇄의 말단에 모노아크릴로일기 또는 모노메타크릴로일기를 갖는 거대 단량체류 등을 들 수 있다. 이들 단량체는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 알칼리 가용성 수지(B)는 백색 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 중량 전체 100 중량부에 대하여 20 내지 70 중량부, 바람직하게는 25 내지 65 중량부, 더욱 바람직하게는 30 내지 60 중량부로 포함될 수 있다.
상기 알칼리 가용성 수지(B)가 상기 범위 내로 포함되는 경우, 현상액에 대한 용해성이 충분하여 경화막 형성이 용이하며, 현상시에 노광부의 화소 부분의 막 감소가 방지되어 비화소 부분의 누락성이 양호한 이점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 알칼리 가용성 수지 (B)를 포함하는 경우, 현상액을 이용하여 패턴을 형성하는 현상 공정의 변화에도 동일한 선폭의 패턴을 형성하기 쉬운 이점이 있다.
(C) 중합성 화합물
본 발명의 백색 감광성 수지 조성물에 함유되는 중합성 화합물은 광 및 열에 의해 중합할 수 있는 화합물로서, 광 및 열에 의해 중합할 수 있는 것이라면 이 분야에 공지된 중합성 화합물을 특별한 제한 없이 선택하여 사용할 수 있으며, 구체적으로는 단관능 단량체, 2관능 단량체, 그 밖의 다관능 단량체 등을 들 수 있다.
상기 단관능 단량체의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 노닐페닐카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, N-비닐피롤리돈 등을 들 수 있다.
상기 2관능 단량체의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀 A의 비스(아크릴로일옥시에틸)에테르, 3-메틸펜탄디올디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 다관능 단량체의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 에톡실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 프로폭실레이티드트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 에톡실레이티드디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 프로폭실레이티드디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 이중결합 단량체의 시판되는 예로는 미원상사의 Miramer M600 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 중합성 화합물은 백색 감광성 수지 조성물 중 고형분 총 100 중량부에 대하여 5 내지 50 중량부, 바람직하게는 10 내지 40 중량부로 포함될 수 있으며, 상기 범위 내로 포함될 경우 화소부의 강도나 평활성 측면에서 바람직한 이점이 있다.
(D) 광중합 개시제
본 발명에 따른 백색 감광성 수지 조성물은 광중합 개시제를 포함한다.
상기 광중합 개시제는 백색 감광성 수지 조성물에 일반적으로 사용되는 광중합 개시제를 사용할 수 있다. 예컨대 아세토페논계, 벤조페논계, 트리아진계, 티오크산톤계, 옥심계, 벤조인계, 비이미다졸계 화합물 등을 사용할 수 있다.
예를 들면, 옥심계 화합물로는 o-에톡시카르보닐-α-옥시이미노-1-페닐프로판-1-온 등을 들 수 있으며, 시판품으로 Ciba사의 OXE-01, OXE-02가 대표적이다.
상기 광중합 개시제는 백색 감광성 수지 조성물 100 중량부(고형분 기준) 내에서 0.01 내지 10 중량부, 바람직하기로 0.01 내지 5 중량부로 사용할 수 있다. 이러한 함량 범위는 광중합성 화합물의 광중합 속도 및 최종 얻어지는 도막의 물성을 고려한 것으로, 상기 범위 미만이면 중합 속도가 낮아 전체적인 공정 시간이 길어질 수 있으며, 반대로 상기 범위를 초과할 경우 과도한 반응에 의해 가교 반응이 지나서 도막의 물성이 오히려 저하될 수 있기 때문에, 상기 범위 내에서 적절히 사용한다.
또한, 필요에 따라 광중합 개시제와 함께 광중합 개시 보조제를 사용할 수 있다. 상기 광중합 개시제와 함께 광중합 개시 보조제를 사용하는 경우 산란 픽셀용 감광성 수지 조성물이 더욱 고감도가 되어 생산성이 향상되므로 바람직하다. 상기 광중합 개시 보조제로는 아민 및 카르복실산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물이 바람직하게 사용될 수 있다.
이러한 광중합 개시 보조제는 광중합 개시제 1 몰당 통상적으로 10 몰 이하, 바람직하게는 0.01 내지 5 몰의 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다. 상기 범위 내에서 광중합 개시 보조제를 사용할 경우 중합 효율을 높여 생산성 향상 효과를 기대할 수 있다.
(E) 용제
본 발명의 백색 감광성 수지 조성물에 함유되는 용제는 특별히 제한되지 않으며 감광성 수지 조성물의 분야에서 공지된 각종 유기 용제를 사용할 수 있다.
예를 들면, 본 발명에서 사용될 수 있는 용제로는, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르,에틸렌글리콜모노부틸에테르 등의 에틸렌글리콜모노알킬에테르류, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르 등의 디에틸렌글리콜디알킬에테르류,메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에틸렌글리콜알킬에테르아세테이트류, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 메톡시부틸아세테이트 및 메톡시펜틸아세테이트 등의 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소류, 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논등의 케톤류, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥사놀, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 글리세린 등의 알코올류, 3-에톡시프로피온산 에틸, 3-메톡시프로피온산 메틸 등의 에스테르류, γ-부티롤락톤 등의 환상 에스테르류 등을 들 수 있다.
상기의 용제 중, 도포성, 건조성면에서 바람직하게는 상기 용제 중에서 비점이 100℃내지 200℃인 유기 용제를 들 수 있고, 보다 바람직하게는 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류, 케톤류, 3-에톡시프로피온산 에틸이나, 3-메톡시프로피온산 메틸 등의 에스테르류를 들 수 있으며, 더욱 바람직하게는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 3-에톡시프로피온산 에틸, 3-메톡시프로피온산 메틸 등을 들 수 있다. 이들 용제는 각각 단독으로 또는 2종류 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 용제의 함유량은 그것을 포함하는 백색 감광성 수지 조성물 전체 100 중량부에 대하여 통상 30 내지 90 중량부, 바람직하게는 35 내지 85 중량부로 포함될 수 있다. 상기 용제의 함유량이 상기 범위를 만족하는 경우, 롤 코터, 스핀 코터, 슬릿 앤드 스핀 코터, 슬릿 코터(다이 코터라고도 하는 경우가 있음), 잉크젯 등의 도포 장치로 도포했을 때 도포성이 양호해지는 경향이 있기 때문에 바람직하다.
(F) 첨가제
본 발명의 일 실시형태에 따른 백색 감광성 수지 조성물은 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 상기 첨가제의 종류는 사용자의 필요에 따라 정해질 수 있는 것으로 본 발명에서 특별히 한정하는 것은 아니나, 예를 들면, 충진제, 다른 고분자 화합물, 열경화제, 계면활성제, 밀착 촉진제, 산화 방지제, 응집 방지제, 레벨링제 등을 들 수 있다.
상기 충진제는 예를 들면, 유리, 실리카, 알루미나 등을 들 수 있다.
상기 다른 고분자 화합물로서는 구체적으로 에폭시 수지, 말레이미드 수지 등의 경화성 수지, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌글리콜모노알킬에테르, 폴리플루오로알킬아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리우레탄 등의 열가소성 수지 등을 들 수 있다.
상기 첨가제 중에서 함량이 예시되지 않은 첨가제들의 경우 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 당업자가 적절히 추가하여 사용이 가능하다. 예컨대 상기 첨가제는 상기 백색 감광성 수지 조성물 전체 100중량부에 대하여 0.05 내지 30중량부, 바람직하게는 0.1 내지 20중량부로 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 첨가제는 산화방지제를 포함할 수 있고, 이와 같이 산화방지제를 더 포함하는 경우 경화물을 형성하기 위한 공정 중 포스트 베이크 시 열로 인한 노화를 방지하고 색상을 보존하는 효과를 기대할 수 있는 이점이 있다.
상기 산화방지제는 예를 들면, 인계 산화방지제, 황계 산화방지제 및 페놀계 산화방지제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으며, 이 경우 공정 중 고온에서 발생할 수 있는 색변 현상 또는 디스플레이 제작 후 광원에 의해 야기될 수 있는 황변 발생을 억제시킬 수 있다. 상기 산화방지제는 페놀계 화합물, 인계 화합물 및 황계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 이들은 페놀계-인계 화합물, 페놀계-황계 화합물, 인계-황계 화합물, 또는 페놀계-인계-황계 화합물의 조합으로 사용될 수 있다.
예를 들면, 상기 페놀계 산화방지제 중, 내열성 및 내열 변색 방지 측면에서 3,9-비스[2-〔3-(3-t-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시〕-1,1-디메틸에톡시]-2,4,8,10-테트라옥사사스피로[5.5]운데칸, 1,3,5,-트리메틸-2,4,6,-트리스(3'5'-디-t-부틸-4-히드록시벤질)벤젠, 펜타에리트리틸·테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 트리에틸렌글리콜-비스[3-(3-t-부틸-5-메틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 4,4'-티오비스(6-t-부틸-3-메틸페놀), 트리스-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)-이소시아누레이트, 1,3,5-트리스(4-t-부틸-3-히드록시-2,6-디메틸벤질)-이소시아누레이트, 1,6-헥산디올-비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 2,2-티오-디에틸렌비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], N,N'-헥사메틸렌비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시-히드로신남아미드), 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)벤젠 및 2,4-비스[(옥틸티오)메틸]-O-크레졸이 바람직하다.
시판품으로는 Irganox 1010 (BASF 제조), Sumilizer BBM-S (스미토모 화학 제조), ADK STAB AO-80 (ADEKA 제조), Sumilizer GP (스미토모 화학 제조), Irganox 1035 (BASF 제조) 등을 들 수 있다.
상기 산화방지제는 본 발명의 백색 감광성 수지 조성물 전체 고형분 총 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 30 중량부, 바람직하게는 0.5 내지 20 중량부로 포함될 수 있다. 상기 산화방지제의 함량이 상기 범위를 만족하는 경우 발광 강도 저하 문제 해결 측면에서 유리하다.
본 발명의 백색 감광성 수지 조성물의 제조 방법은 당 업계에 알려진 통상적인 방법으로 제조될 수 있는 것으로, 본 발명에서 특별히 한정하는 것은 아니나, 일 예를 들면, 하기와 같은 방법으로 제조될 수 있다.
산란입자를 미리 용제와 혼합하여 평균입경이 30 내지 300nm가 될 때까지 비드 밀 등을 이용하여 분산시킨다. 이때, 필요에 따라 분산제를 추가로 사용할 수 있고, 알칼리 가용성 수지의 일부 또는 전부가 배합될 수도 있다. 얻어진 분산액(이하, 밀 베이스라고 하는 경우도 있음)에 알칼리 가용성 수지의 나머지, 중합성 화합물, 광중합 개시제, 필요에 따라 사용되는 그밖의 성분과 필요에 따라 추가의 용제를 소정의 농도가 되도록 더 첨가하여 목적하는 백색 감광성 수지 조성물을 얻을 수 있다.
<산란 픽셀>
본 발명은 상술한 백색 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 산란 픽셀, 즉 청색 화소를 제공한다.
상기 산란 픽셀은 기판 상에 상술한 백색 감광성 수지 조성물을 도포하고 소정의 패턴으로 노광 및 현상하여 형성되는 도막이다. 상기 도막 형성에 이용되는 본 발명의 백색 감광성 수지 조성물은 양자점을 포함하지 않고, 청색광의 투과 효율 향상을 위해 상술한 산란 입자 외에 다른 착색제를 실질적으로 포함하지 않는 것이 바람직하다. 다만, 본 발명의 산란 픽셀을 제조하기 위한 백색 감광성 수지 조성물은 산란 픽셀에 요구되는 특성에 따라 착색제를 소량 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 산란 픽셀은 화상표시장치에 보다 적합하게 적용될 수 있으며, 청색 광원에 의하여 청색광이 그대로 투과하여 청색을 나타내는 청색 화소층을 의미하는 것일 수 있다.
본 발명의 산란 픽셀은 청색 광원을 사용하는 양자점 디스플레이에 보다적합하게 적용될 수 있다. 예를 들면, 적색 및 녹색 화소층은 각 화소에 위치한 양자점이 청색 빛에 의해 각각의 적색과 녹색으로 변환되어 산란된 빛으로 영상을 구현하게 되는데 청색 화소층은 청색 광원을 그대로 이용하게 된다. 이 때 청색 광원은 직광으로 투과하게 되어 원하는 색을 구현하기 어려워 청색 또한 산란된 빛이 필요한데 이를 위해 청색화소층에 본 발명에 따른 백색 감광성 수지 조성물을 이용하여 산란효과를 부여한다.
본 발명에 따른 산란 픽셀은 상술한 백색 감광성 수지 조성물로 제조되기 때문에 제조단가를 낮출 수 있다. 또한, 청색 광원으로부터 방출되는 빛이 본 발명의 청색 화소를 투과면서 휘도가 현저히 저하되는 것을 완화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 투과 광도가 향상되어 우수한 시야각을 가지는 이점이 있다.
<컬러필터>
본 발명은 상술한 산란 픽셀을 포함하는 컬러필터를 제공한다.
본 발명의 컬러필터는 화상표시장치에 적용되는 경우에, 표시장치 광원의 광에 의해 발광하므로, 보다 뛰어난 광 효율을 구현할 수 있다. 또한, 색상을 가진 광이 방출되는 것이므로 색 재현성이 보다 우수하고, 광루미네선스에 의해 전 방향으로 광이 방출되므로 시야각이 개선되어 휘도 특성이 우수하다.
본 발명의 경우, 청색광을 방출하는 광원을 사용함에 따라, 적색 패턴층 또는 녹색 패턴층은 청색광을 방출하는 광원에 의하여 각각 적색광 또는 녹색광을 방출할 수 있고, 산란 픽셀은 종래의 백색 광원을 사용하는 것과는 달리 색변환 없이 청색광이 그대로 투과하여 청색을 나타낼 수 있다.
기판은 컬러필터 자체 기판일 수 있으며, 또는 디스플레이 장치 등에 컬러필터가 위치되는 부위일 수도 있는 것으로, 특별히 제한되지 않는다. 상기 기판은 유리, 실리콘(Si), 실리콘 산화물(SiOx) 또는 고분자 기판일 수 있으며, 상기 고분자 기판은 폴리에테르설폰(polyethersulfone, PES) 또는 폴리카보네이트(polycarbonate, PC)등일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 산란 픽셀은 양자점을 함유하지 않고, 상기 적색 및 녹색 패턴층은 양자점을 함유하는 것일 수 있다.
상기 패턴층들은 본 발명의 기술분야에서 공지된 착색 감광성 수지 조성물을 도포하고 소정의 패턴으로 노광, 현상 및 열경화하여 형성된 도막일 수 있으며, 상기 패턴층은 당업계에서 통상적으로 알려진 방법을 수행함으로써 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 컬러필터를 포함하는 화상표시장치의 광원으로는 청색광을 방출하는 광원을 사용할 수 있다. 이때, 적색 패턴층은 적색광을, 녹색 패턴층은 녹색광을 방출하고, 산란 픽셀은 청색광이 그대로 투과하여 청색을 나타낸다.
<화상표시장치>
본 발명은 본 발명에 따른 산란층, 즉 산란 픽섹을 포함하는 화상표시장치를 제공한다.
예를 들어, 상기 화상표시장치로는 액정 디스플레이(액정표시장치; LCD), 유기 EL 디스플레이(유기 EL 표시장치), 퀀텀닷 디스플레이, 액정 프로젝터, 게임기용 표시장치, 휴대전화 등의 휴대단말용 표시장치, 디지털 카메라용 표시장치, 카 네비게이션용 표시장치 등의 표시장치 등을 들 수 있으며, 본 발명의 일 실시형태에 따른 화상표시장치는 퀀텀닷 디스플레이일 수 있다.
상기 화상표시장치는 광원 등과 같은 발광 장치, 도광판, 컬러필터를 포함하는 액정표시부 등과 같이 통상적으로 화상표시장치에 포함될 수 있는 그 밖의 구성들을 포함할 수 있으며, 본 발명에서 이를 한정하지는 않는다.
본 발명에서는, 화상표시장치에 적용되는 광원의 방출광이 특별히 한정되지 않으나, 보다 우수한 색 재현성의 측면에서 바람직하게는 청색광을 방출하는 광원을 사용할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시 예에 기초하여 더욱 상세하게 설명하지만, 하기에 개시되는 본 발명의 실시 형태는 어디까지 예시로써, 본 발명의 범위는 이들의 실시 형태에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는 특허청구범위에 표시되었고, 더욱이 특허 청구범위 기록과 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 함유하고 있다. 또한, 이하의 실시 예, 비교 예에서 함유량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.
<합성예>
합성예 1: 알칼리 가용성 수지의 합성 (B)
교반기, 온도계 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 도입관을 구비한 플라스크를 준비하고, 한편, N-벤질말레이미드 15 중량부, 아크릴산 30 중량부, 사이클로헥실 메타크릴레이트 50 중량부, 메틸 메타크릴레이트 5 중량부, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 4 중량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(이하, PGMEA라고도 함) 40 중량부를 투입 후 교반 혼합하여 모노머 적하 로트를 준비하고, n-도데칸디올 6 중량부, PGMEA 24 중량부를 넣고 교반 혼합하여 연쇄이동제 적하 로트를 준비했다.
이후 플라스크에 PGMEA 395 중량부를 도입하고 플라스크내 분위기를 공기에서 질소로 치환한 후 교반하면서 플라스크의 온도를 90℃까지 승온하였다. 이어서 모노머 및 연쇄 이동제를 적하 로트로부터 적하를 개시했다. 적하는 90℃를 유지하면서 각각 2 시간 동안 진행하였고, 1 시간 후에 110℃로 승온하여 3 시간 유지한 뒤, 가스 도입관을 도입시켜, 산소/질소=5/95(v/v) 혼합 가스의 버블링을 개시하였다.
이어서, 글리시딜메타크릴레이트 20 중량부, 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀) 0.4 중량부, 트리에틸아민 0.8 중량부를 플라스크 내에 투입하여 110℃에서 6 시간 반응을 계속하고, 그 후 실온까지 냉각하면서 중량평균분자량 3,800, 고형분 기준 산가가 83 ㎎KOH/g인 알칼리 가용성 수지를 얻었다.
실시예 및 비교예: 백색 감광성 수지 조성물의 제조
하기 표 1 및 표 2에 기재된 조성(단위: 중량%)으로 백색 감광성 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8
산란 입자
(A-1)		 0.43 1.27 2.10 2.90 3.69 2.10 2.12 2.12
산란 입자 (A-2) 0.80
착색제(A-3) 0.85
착색제(A-4) 0.85
알칼리 가용성 수지(B) 32.42 31.40 30.41 29.43 28.48 29.43 30.04 30.04
중합성 화합물 (C) 4.88 4.72 4.57 4.43 4.28 4.43 4.53 4.53
광중합 개시제 (D) 0.33 0.31 0.30 0.30 0.29 0.30 0.30 0.30
첨가제 E-1 1.46 1.42 1.37 1.33 1.29 1.33 1.36 1.36
E-2 3.25 3.15 3.05 2.95 2.86 2.95 3.02 3.02
E-3 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16
용제 F 57.07 57.57 58.04 58.50 58.95 58.50 57.62 57.62
비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
산란 입자 (A-1) 4.47 5.22 2.16 2.16
산란 입자 (A-2)
착색제 (A-3) 2.59
착색제 (A-4) 2.59
알칼리 가용성 수지(B) 27.55 26.64 29.28 29.28
중합성 화합물 (C) 4.14 4.01 4.44 4.44
광중합 개시제 (D) 0.28 0.27 0.30 0.30
첨가제 E-1 1.20 1.33 1.33 1.33
E-2 2.67 2.95 2.96 2.96
E-3 0.16 0.16 0.16 0.16
용제 F 59.53 59.42 56.78 56.78
(A-1) 산란 입자: TiO2 (듀퐁社 R102, 210nm)(A-2) 산란 입자: TiO2 (이치하라社 TTO-55(c), 30~50nm)
(A-3) 착색제: 청색 안료, Blue 15:6 (TCI chemical)
(A-4) 착색제: 자색 안료, Violet 29 (TCI chemical)
(B) 알칼리 가용성 수지: 합성예 1
(C) 중합성 화합물: 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 (Kayarad DPHA, 일본 화학)
(D) 광중합 개시제: Irgacure OXE01 (Basf사)
(E-1) 산화방지제: Sumilizer GP (스미토모 화학)
(E-2) 에폭시 수지: ESCN 195XL (스미토모 화학)
(E-3) 레벨링제: F-554 (DIC사)
(F) 용제: 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 (PGMEA)
<산란 픽셀의 제조>
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 백색 감광성 수지 조성물을 이용하여 산란 픽셀을 제조하였다. 즉, 상기 각각의 백색 감광성 수지 조성물을 스핀 코팅법으로 유리 기판 위에 도포한 다음, 가열판 위에 놓고 100℃의 온도에서 3 분간 유지하여 용제를 제거하고 도막을 형성시켰다.
이어서 상기 도막 위에 가로×세로 20mm×20mm 정사각형의 투과 패턴과 1 내지 100㎛의 라인 패턴을 갖는 시험 포토마스크를 올려놓고 시험 포토마스크와의 간격을 100㎛로 하여 자외선을 조사하였다.
이때, 자외선광원은 우시오 덴끼㈜제의 초고압 수은 램프(상품명 USH-250D)를 이용하여 대기 분위기하에 200mJ/cm2의 노광량(365 ㎚ 기준)으로 광조사하였으며, 특별한 광학 필터는 사용하지 않았다.
상기에서 자외선이 조사된 도막을 pH 10.5의 KOH 수용액 현상 용액에 정해진 시간 동안 담궈 현상하였다(80초와 160초로 각각 진행함). 이 도막이 형성된 유리기판을 증류수를 사용하여 세척한 다음, 질소 가스를 불어서 건조하고, 230℃의 가열 오븐에서 20분 동안 가열하여 산란 픽셀 패턴의 경화막을 제조하였다. 상기에서 제조된 산란 픽셀의 필름 두께는 10㎛이었다.
<실험예>
실험예 1: 청색 광원 대비 휘도
청색 광원 투과도는 CAS 140 CT (Instrument System社)로 측정하였다. 먼저, 청색 광원(450nm)위에 bare glass를 놓고 디텍터로 휘도를 측정하여 먼저 기준을 잡은 다음, 같은 위치에서 상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 감광성 수지 조성물을 사용하여 제조된 10um 두께의 도막을 기판에 올려놓고, 휘도를 측정한 뒤, 청색 광원의 휘도 대비 각각의 실시예 및 비교예에 대한 휘도를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 3에 기재하였다(휘도 mW/cm2).
실험예 2: 청색 광원 대한 시야각 측정
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 감광성 수지 조성물을 사용하여 제조된 도막 기판을 EZCON 장비를 사용하여 시야각을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 3에 기재하였다 (시야각 휘도 60˚). 또한, 시야각 측정값에 따른 화상표시장치의 색재현성 및 시인성을 평가하여 그 결과를 하기 표 3에 기재하였다.
<색재현성 및 시인성 평가기준>
[식 3]
○: 상기 식 3으로 계산된 값이 50% 이상,
×: 상기 식 3으로 계산된 값이 50% 미만
청색 광원 대비 휘도(A)
0˚		 시야각 휘도 (B)
60˚		 (A) (B) 화상표시장치
색재현성/시인성
청색 광원 100% -
실시예1 91.60% 74.60% 68.3% ○
실시예2 84.00% 92.00% 77.3% ○
실시예3 80.30% 96.10% 77.2% ○
실시예4 77.00% 97.70% 75.2% ○
실시예5 74.40% 98.70% 73.4% ○
실시예6 81.20% 68.00% 55.2% ○
실시예7 62.30% 94.20% 58.7% ○
실시예8 60.70% 93.90% 57.0% ○
비교예1 51.20% 96.90% 49.6% ×
비교예2 43.80% 95.20% 41.7% ×
비교예3 42.30% 89.00% 37.6% ×
비교예4 40.80% 89.00% 36.3% ×
표 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 백색 감광성 수지 조성물을 이용하면, 10 um 두께의 도막을 기준으로 할 때, 제조된 도막의 휘도가 청색 광원의 휘도 대비 60% 이상을 확보할 수 있었고, 구체적으로, 비교예 1 및 4 대비 실시예 1 내지 8이 상대적으로 더 높은 휘도값을 나타냄을 알 수 있었다. 비교예 1 내지 4는, 10um 두께의 도막 형성시에 제조된 도막의 휘도가 청색 광원 100%를 기준으로 했을 때 60%미만으로 나타나, 휘도값이 현저히 저하됨을 알 수 있었고, 이로부터 비교예 1 내지 4에 따른 조성물로 후막의 화소층을 형성하면, 이를 포함하는 컬러필터/화상표시장치의 색재현성 및 화질이 현저히 저하됨을 알 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 백색 감광성 수지 조성물을 이용하면, 10 um 두께의 도막을 기준으로 할 때, 우수한 시야각 휘도를 확보할 수 있었다. 특히, 2종의 산란입자를 사용하는 실시예 6 대비 1종의 산란입자를 사용하는 실시예 4의 조성물을 이용하는 경우에 시야각 휘도를 확보하는데 있어서 더 유리할 수 있음을 알 수 있었다. 따라서, 2종의 산란입자를 사용하는 경우에는 입자 크기의 비율이 '평균입경 100nm 이상인 산란입자/평균입경 100nm 미만인 입자≥1'을 만족하는 것이 컬러필터/화상표시장치의 색재현성 및 화질에 유리하다.
요약하면, 본 발명의 실시예에 따르면, 청색 광원 대비 휘도가 우수할 뿐만 아니라 시야각 휘도에서도 우수한 특성을 나타내어, 청색 광원 대비 휘도와 시야각 휘도를 고려한 화상표시장치의 색재현성 및 시인성에 있어서 우수한 특성을 나타냄을 알 수 있었다.

Claims (10)

  1. (A) 산란입자 또는 산란입자와 착색제의 혼합물, (B) 알칼리 가용성 수지, (C) 중합성 화합물, (D) 광중합 개시제 및 (E) 용제를 포함하고, 폴리머 입자, 청색 형광체 입자 및 양자점은 포함하지 않으며,
    상기 산란입자는 평균입경이 서로 다른 2종의 금속산화물을 포함하며,
    10um 두께의 도막 형성시, 제조된 도막의 휘도가 청색 광원 100%를 기준으로 60% 이상이고, 정면 시야각 0° 기준으로, 시야각 -60° 내지 +60°에서 휘도가 50% 이상인, 백색 감광성 수지 조성물.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 평균입경이 서로 다른 2종의 산란입자는 입자크기의 비율이 하기 식 1을 만족하는 것인, 백색 감광성 수지 조성물.
    [식 1]
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 산란입자와 착색제의 혼합물을 포함하는 경우 산란입자와 착색제의 함량비율은 하기 식 2를 만족하는 것인, 백색 감광성 수지 조성물.
    [식 2]
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    청색 광원에 의하여 청색을 나타내는 산란 픽셀을 제조하기 위한 것인, 백색 감광성 수지 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서, 충진제, 다른 고분자 화합물, 열경화제, 계면활성제, 밀착 촉진제, 산화 방지제, 응집 방지제 및 분산제로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는, 백색 감광성 수지 조성물.
  8. 청구항 1의 백색 감광성 수지 조성물을 이용하여 제조된 산란 픽셀.
  9. 청구항 8의 산란 픽셀을 포함하는 컬러필터.
  10. 청구항 9의 컬러필터를 포함하는 화상표시장치.
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