KR20130112990A - 백라이트 유닛용 필름 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 디스플레이 장치 - Google Patents

백라이트 유닛용 필름 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

반도체 나노결정 및 상기 반도체 나노결정이 분산되어 있는 매트릭스 고분자를 포함하는 반도체 나노결정-고분자 복합필름을 포함하고, 상기 매트릭스 고분자는 다관능성 광경화형(multifunctional photo-curable) 올리고머, 단관능성 광경화형(monofunctional photo-curable) 모노머 및 다관능성 광경화형 가교제를 중합한 고분자이고, 상기 다관능성 광경화형 올리고머로부터 유도되는 구조단위의 함량(A1), 단관능성 광경화형 모노머로부터 유도되는 구조단위의 함량(A2) 및 다관능성 광경화형 가교제로부터 유도되는 구조단위의 함량(A3)이 하기 수학식 1을 만족하고, 다관능성 광경화형 올리고머는 약 0.1 mgKOH/g 이하의 산가를 가지는, 백라이트 유닛용 필름을 제공한다.
[수학식 1]
A1 < (A2 + A3).

Description

백라이트 유닛용 필름 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 디스플레이 장치{Film for Backlight Unit and Backlight Unit and Liquid Crystal Display Including Same}
본 기재는 백라이트 유닛용 필름 및 이를 포함하는 백라이트 유닛과 액정 디스플레이 장치에 관한 것이다.
액정 디스플레이 장치(LCD, Liquid Crystal Display)는 발광형 디스플레이 장치인 플라즈마 디스플레이 패널(PDP, Plasma Display Panel), 전계방출 디스플레이 장치(FED, Field Emission Display) 등과 달리 그 자체가 발광하여 화상을 형성하지 못하고 외부로부터 빛이 입사되어 화상을 형성하는 수광형 디스플레이 장치이다. 따라서, 액정 디스플레이 장치는 그 배면에 빛을 출사시키는 백라이트 유닛(backlight unit)이 위치한다.
액정 디스플레이 장치용 백라이트 유닛은 광원으로서 냉음극 형광램프(CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp)가 사용되었다. 그러나, 이러한 냉음극 형광램프를 광원으로 사용하는 경우에는 액정 디스플레이 장치가 대형화할수록 휘도의 균일성을 확보하기가 어렵고, 색순도가 떨어진다는 문제점이 있다.
최근에는 삼색 발광다이오드(three color LEDs)를 광원으로 사용하는 백라이트 유닛이 개발되고 있는데, 이러한 삼색 LED를 광원으로 사용하는 백라이트는 높은 색순도를 재현할 수 있어 고품질의 디스플레이 장치에 응용될 수 있다. 그러나, 냉음극 형광램프를 광원으로 사용하는 백라이트 유닛과 비교하여 가격이 매우 비싸다는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여, 단일 색상의 LED 칩으로부터 나오는 빛을 백색광으로 전환하여 출사시키는 백색 LED가 개발되고 있다.
그러나, 이러한 백색 LED는 경제성을 확보할 수는 있으나, 삼색 LED에 비하여 색순도 및 색재현성이 낮다는 문제점이 있다. 이에 따라, 최근에는 색재현성 및 색순도를 향상시킬 수 있고, 가격 경쟁력을 확보하기 위하여 반도체 나노결정을 백라이트 유닛에 사용하기 위한 노력이 시도되고 있다.
본 발명의 일 구현예는 발광 다이오드(LED)를 광원으로 사용하는 액정 디스플레이 장치의 백라이트 유닛(backlight unit, BLU)용 필름을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 백라이트 유닛용 필름을 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.
본 발명의 또다른 구현예는 상기 백라이트 유닛용 필름을 포함하는 액정 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 반도체 나노결정 및 상기 반도체 나노결정이 분산되어 있는 매트릭스 고분자를 포함하는 반도체 나노결정-고분자 복합필름을 포함하고, 상기 매트릭스 고분자는 다관능성 광경화형(multifunctional photo-curable) 올리고머, 단관능성 광경화형(monofunctional photo-curable) 모노머 및 다관능성 광경화형 가교제를 중합한 고분자이고, 상기 다관능성 광경화형 올리고머로부터 유도되는 구조단위의 함량(A1), 단관능성 광경화형 모노머로부터 유도되는 구조단위의 함량(A2) 및 다관능성 광경화형 가교제로부터 유도되는 구조단위의 함량(A3)이 하기 수학식 1을 만족하고, 다관능성 광경화형 올리고머는 약 0.1mgKOH/g 이하의 산가를 가지는 , 백라이트 유닛용 필름을 제공한다:
[수학식 1]
A1 < (A2 + A3).
상기 A1 : (A2 + A3)의 중량비는 약 10:90 내지 약 55:45의 범위에 있을 수 있다.
상기 다관능성 광경화형 올리고머는 2이상의 아크릴레이트 관능기 또는 2 이상의 메타크릴레이트 관능기를 가지는 올리고머로서, 우레탄 (메트)아크릴레이트, 에폭시 (메트)아크릴레이트, 폴리에스테르 (메트)아크릴레이트, 아크릴(acrylic) (메트)아크릴레이트, 폴리부타디엔 (메트)아크릴레이트, 실리콘(silicone) (메트)아크릴레이트, 멜라민 (메트)아크릴레이트 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
상기 다관능성 광경화형 올리고머는 약 1,000 내지 약 20,000의 중량 평균 분자량(Mw)을 가질 수 있다.
상기 다관능성 광경화형 올리고머는 약 0.01 mgKOH/g 이하의 산가를 가질 수 있다.
상기 단관능성 광경화형 모노머는 하기 화학식 1로 표현되는 화합물일 수 있다.
[화학식 1]
R1-X1
상기 화학식 1에서, R1은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 지방족기, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C30의 지환족기(alicyclic group), 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 방향족기(aromatic group)이고, X1는 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기 또는 C2 내지 C10의 알케닐기이다.
상기 단관능성 광경화형 모노머는 이소보닐(isobornyl) (메트)아크릴레이트, 이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트, 벤조일 (메트)아크릴레이트, 노보닐(norbornyl acrylate) (메트)아크릴레이트, 사이클로헥실(cyclohexyl) (메트)아크릴레이트, n-헥실(n-hexyl) (메트)아크릴레이트, 아다만틸 아크릴레이트, 사이클로펜틸 아크릴레이트 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
상기 단관능성 광경화형 모노머는 반도체 나노결정에 대한 약 8 내지 약 10 (cal/cm3)1/2의 용해도 상수(solubility parameter)를 가질 수 있다.
상기 단관능성 광경화형 모노머의 용해도 상수를 δA라 하고 방향족 탄화수소계 용매 또는 할로겐화된 지방족 탄화수소계 용매의 용해도 상수를 δB라 할 때 용해도 상수의 차이(|δA- δB|)가 약 5 이하일 수 있다.
상기 다관능성 광경화형 가교제는 하기 화학식 2로 표현되는 화합물일 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00001
상기 화학식 2에서, R2은 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 지방족기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 지환족기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 방향족기이고, X2는 아크릴레이트기 또는 메타크릴레이트기이고, b는 2 이상이고, R2의 결합가수를 초과하지 않는다.
상기 단관능성 광경화형 모노머 및 다관능성 광경화형 가교제는 동일한 관능기를 가질 수 있다.
상기 반도체 나노결정은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
상기 반도체 나노결정은 약 45nm 이하의 발광파장 스펙트럼의 반치폭(full width of half maximum, FWHM)을 가질 수 있다.
상기 반도체 나노결정-고분자 복합필름은 무기 산화물을 더 포함할 수 있다.
상기 반도체 나노결정은 복수개의 반도체 나노결정이 모여 클러스터(cluster)를 형성하고, 상기 클러스터의 입자크기는 약 2 마이크로미터 이하일 수 있다.
상기 반도체 나노결정-고분자 복합필름은 적색 반도체 나노결정과 이를 인캡슐레이션하는 제1 투명 매트릭스를 포함하는 제1 복합체; 녹색 반도체 나노결정과 이를 인캡슐레이션하는 제2 투명 매트릭스를 포함하는 제2 복합체; 및 상기 제1 복합체와 제2 복합체가 분산되어 있는 매트릭스 고분자를 포함할 수 있다.
상기 제1 복합체와 제2 복합체는 각각 약 2 마이크로미터 이하의 입자 크기를 가질 수 있다.
상기 반도체 나노결정-고분자 복합필름은 적색 반도체 나노결정과 녹색 반도체 나노결정의 혼합물 및 상기 혼합물을 인캘슐레이션하는 투명 매트릭스를 포함하는 복합체; 및 상기 복합체가 분산되어 있는 매트릭스 고분자를 포함할 수 있다.
상기 복합체는 약 2 마이크로미터 이하의 입자 크기를 가질 수 있다.
상기 백라이트 유닛용 필름은 상기 반도체 나노결정-고분자 복합필름의 적어도 하나의 일면에 위치하는 배리어 필름을 더 포함할 수 있다.
상기 배리어 필름은 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 고리형 올레핀 고분자(cyclic olefin polymer, COP), 폴리이미드, 말단에 티올(SH)기를 적어도 2개 가지는 제1 모노머 및 탄소-탄소 불포화 결합을 적어도 2개 가지는 제2 모노머가 중합된 고분자 및 이들의 조합에서 선택되는 고분자를 포함할 수 있다.
상기 배리어 필름은 무기 산화물을 더 포함할 수 있다.
상기 배리어 필름은 반도체 나노결정-고분자 복합필름과 접촉하지 않는 면에 요철을 가질 수 있다.
상기 반도체 나노결정-고분자 복합필름은 반도체 나노결정, 다관능성 광경화형 올리고머, 단관능성 광경화형 모노머, 다관능성 광경화형 가교제 및 광개시제를 포함하는 광경화성 조성물로부터 제조되고, 상기 광경화성 조성물의 발광파장을 λA라 하고 반도체 나노결정의 고유의 발광파장을 λB 라 할 때 |λA- λB|는 약 5nm 이하일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 백라이트 유닛용 필름을 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.
상기 백라이트 유닛은
LED 광원;
상기 LED 광원에 이격되게 설치되어 상기 LED 광원으로부터 입사된 광을 백색광으로 전환시켜 액정 패널 쪽으로 출사시키는 상기 백라이트 유닛용 필름; 및
상기 LED 광원과 상기 백라이트 유닛용 필름 사이에 위치하는 도광판(light guide panel)을 포함할 수 있다.
상기 백라이트 유닛은 상기 백라이트 유닛용 필름 위에 확산판, 프리즘 시트, 마이크로렌즈 시트 및 휘도 향상 필름에서 선택되는 적어도 하나의 필름을 더 포함할 수 있다.
상기 백라이트 유닛용 필름은 도광판, 확산판, 프리즘 시트, 마이크로렌즈 시트 및 휘도 향상 필름(예를 들어 이중 휘도 향상 필름에서 선택되는 적어도 두 개의 필름 사이에 위치할 수도 있다
상기 백라이트 유닛용 필름에서 출사된 백색광은 CIE 1931 색공간(color space)에서 약 0.20 내지 약 0.50의 Cx 값 및 약 0.18 내지 약 0.42의 Cy 값을 가지는 색좌표를 가질 수 있다. 상기 LED 광원이 청색 LED 광원인 경우 상기 백라이트 유닛용 필름은 녹색 반도체 나노결정과 적색 발광 반도체 나노결정을 광학밀도(optical density (OD): UV-Vis 흡수 스펙트럼에서 첫번째 최대 흡수파장(first absorption maximum wavelength)에서의 흡수도)의 비가 약 2:1 내지 7:1이 되도록 사용할 수 있다.
상기 백라이트 유닛용 필름은 상기 LED 광원쪽으로 갈수록 더 낮은 에너지의 발광파장을 가지도록 배치되는 복수의 층으로 구성될 수도 있다.
본 발명이 다른 구현예에 따르면, 상기 백라이트 유닛을 포함하는 액정 디스플레이 장치가 제공된다.
상기 백라이트 유닛용 필름은 반도체 나노결정을 포함하여 색재현성 및 색순도를 향상시킬 수 있다. 또한 반도체 나노결정과 친화성이 우수한 단관능성 광경화형 모노머를 사용함으로써 반도체 나노결정이 고분자 내에 고르게 분포되어 있다. 또한 상기 백라이트 유닛용 필름이 LED 광원으로부터 이격되게 위치하고 있으므로, LED 광원으로부터 발생되는 열에 의하여 광전환층이 열화될 염려가 없다.
또한, 상기 백라이트 유닛용 필름을 별도의 필름 형태로 제작할 수 있으므로, 백라이트 유닛의 제조 공정을 단순화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 백라이트 유닛용 필름을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 구현예에 백라이트 유닛용 필름을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 구현예에 백라이트 유닛용 필름을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 액정 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 구현예에 따른 액정 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 액정 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 단관능성 광경화형 모노머의 종류에 따른 반도체 나노 결정의 발광특성을 보인 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구현예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이하에서 별도의 정의가 없는 한, "치환"이란, 화합물 중의 수소가 C1 내지 C30의 알킬기, C2 내지 C30의 알키닐기, C6 내지 C30의 아릴기, C7 내지 C30의 알킬아릴기, C1 내지 C30의 알콕시기, C6 내지 C30의 아릴옥시기, C1 내지 C30의 헤테로알킬기, C3 내지 C30의 헤테로알킬아릴기, C3 내지 C30의 사이클로알킬기, C3 내지 C15의 사이클로알케닐기, C6 내지 C30의 사이클로알키닐기, C2 내지 C30의 헤테로사이클로알킬기, 할로겐(-F, -Cl, -Br 또는 -I), 니트로기(-NO2), 시아노기(-CN), 아미노기(NRR' 여기서 R과 R'은 서로 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C6 알킬기임), 아지도기(-N3), 아미디노기(-C(=NH)NH2), 히드라지노기(-NHNH2), 히드라조노기(=N(NH2), 알데히드기(-C(=O)H), 카르바모일기, 티올기, 에스테르기(-C(=O)OR, 여기서 R은 C1 내지 C6 알킬기 또는 C6 내지 C12 아릴기임), 및 이들의 조합에서 선택된 치환기로 치환된 것을 의미한다.
또한 이하에서 별도의 정의가 없는 한, "헤테로" 란, 고리(ring) 내에 N, O, S, Si 및 P에서 선택된 헤테로 원자를 1 내지 4개 포함한 것을 의미한다. 고리의 전체 멤버는 3 내지 10일 수 있다. 다중 고리가 존재한다면 각각의 링은 방향족 고리, 포화 또는 부분 포화 고리 또는 다중 고리(융합링, 펜던트링, 스피로사이클릭 링 또는 이들의 조합)일 수 있다. 헤테로사이클로알킬기는 헤테로원자를 포함하는 적어도 하나의 비방향족 고리(non-aromatic ring)일 수 있고, 헤테로아릴기는 헤테로 원자를 포함하는 적어도 하나의 방향족 고리일 수 있다. 적어도 하나의 고리가 헤테로원자를 포함하는 방향족 고리라면 비방향족 및/또는 카르보사이클릭(carbocyclic) 고리가 헤테로아릴기에 존재할 수 있다.
본 명세서에서 "관능성"이란 광경화 가능한 작용기를 가지는 화합물을 의미한다.
본 명세서에서 "이들의 조합"이란 구성물의 혼합물, 적층물, 복합체, 합금, 블렌드, 반응 생성물 등을 의미한다.
본 명세서에서 (메트)아크릴레이트는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 의미한다.
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 일 구현예에 따른 백라이트 유닛용 필름을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 백라이트 유닛용 필름(10)을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 백라이트 유닛용 필름(10)은 적색 반도체 나노결정(13)과 녹색 반도체 나노결정(15)이 분산되어 있는 매트릭스 고분자(19)를 포함하는 반도체 나노결정-고분자 복합필름(12)을 포함한다. 상기 매트릭스 고분자(19)는 다관능성 광경화형 올리고머, 단관능성 광경화형 모노머 및 다관능성 광경화형 가교제를 중합한 고분자이다.
상기 다관능성 광경화형 올리고머는 반도체 나노결정-고분자 복합필름(12)의 기계적 물성을 유지하고 반도체 나노결정의 분산성을 유지하는 역할을 한다. 이러한 다관능성 광경화형 올리고머는 2이상의 아크릴레이트 관능기 또는 2이상의 메타크릴레이트 관능기를 가지는 올리고머로서, 구체적으로는 약 2개 내지 약 6개의 아크릴레이트 관능기 또는 2 내지 6개의 메타크릴레이트 관능기를 가질 수 있다. 구체적인 예로는 우레탄 (메트)아크릴레이트, 에폭시 (메트)아크릴레이트, 폴리에스테르 (메트)아크릴레이트, 아크릴(acrylic) (메트)아크릴레이트, 폴리부타디엔 (메트)아크릴레이트, 실리콘(silicone) (메트)아크릴레이트, 멜라민 (메트)아크릴레이트 등이 있다.
상기 다관능성 광경화형 올리고머는 일반적인 방법에 따라 제조될 수 있다. 예를 들어 우레탄 아크릴레이트는 지방족 이소시아네이트와 지방족 폴리올을 반응시켜 말단이 이소시아네이트기로 캡핑된 프리폴리머를 얻고, 상기 프리폴리머와 히드록시 아크릴레이트와 반응시켜 제조할 수 있다.
상기 다관능성 광경화형 올리고머는 약 1,000 내지 약 20,000, 바람직하게는 약 5,000 내지 약 10,000의 중량 평균 분자량(Mw)을 가질 수 있다. 상기 다관능성 광경화형 올리고머는 약 25 ℃에서 약 10 Pa?s 내지 약 2000 Pa?s, 바람직하게는 약 20 Pa?s 내지 약 1000 Pa?s의 점도를 가질 수 있다. 상기 범위의 중량 평균 분자량 또는 점도를 가지는 경우 반도체 나노결정-고분자 복합필름(12)의 기계적 물성을 유지하고 반도체 나노결정의 분산성을 향상시킬 수 있다.
상기 다관능성 광경화형 올리고머는 약 0.1 mgKOH/g 이하의 산가를 가질 수 있으며, 구체적으로 약 0.01 mgKOH/g 이하의 산가를 가질 수 있다. 상기 산가는 다관능성 광경화형 올리고머 1g을 중화시키는 데 필요한 KOH의 양을 의미한다. 상기 다관능성 광경화형 올리고머는 산가를 증가시킬 수 있는 히드록시기 또는 카르복실기를 포함하지 않는다. 상기 범위의 산가를 가지는 경우 다관능성 광경화형 올리고머가 거의 산성을 띄지 않게 되어 반도체 나노결정(13, 15)의 발광특성을 향상시킬 수 있다.
상기 다관능성 광경화형 올리고머는 아미노기(NRR' 여기서 R과 R'은 서로 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C6 알킬기임), 아지도기(-N3), 아미디노기(-C(=NH)NH2), 히드라지노기(-NHNH2), 히드라조노기(=N(NH2), 알데히드기(-C(=O)H), 카르바모일기, 티올기 또는 에스테르기(-C(=O)OR, 여기서 R은 C1 내지 C6 알킬기 또는 C6 내지 C12 아릴기임)로 치환된 지방족기, 지환족기 또는 방향족기일 수 있다. 이들 치환기로 다관능성 광경화형 올리고머는 반도체 나노결정(13, 15)과의 친화성이 우수하여 반도체 나노결정(13, 15)의 분산성을 향상시킬 수 있다.
상기 단관능성 광경화형 모노머는 하기 화학식 1로 표현되는 화합물일 수 있다.
[화학식 1]
R1-X1
상기 화학식 1에서, R1은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 지방족기, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C30의 지환족기(alicyclic group), 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 방향족기(aromatic group)이고, X1는 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기 또는 C2 내지 C10의 알케닐기(예를 들어 비닐기, 알릴기(allyl group), 부테닐기 등)이다.
상기 지방족기는 C6 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기 또는 C6 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 알케닐기를 의미하고, 상기 알킬기 또는 알케닐기의 적어도 하나의 메틸렌기(-CH2-)가 설포닐(-S(=O)2-), 카르보닐(-C(=O)-), 에테르(-O-), 설파이드(-S-), 설폭사이드(-S(=O)-), 에스테르(-C(=O)O-), 아마이드(-C(=O)NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 알킬기임), -NR-(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 알킬기임) 또는 이들의 조합으로 치환될 수도 있다.
상기 지환족기는 C5 내지 C30의 사이클로알킬기, C5 내지 C30의 사이클로알케닐기 또는 C3 내지 C30의 헤테로사이클로알킬기일 수 있다.
상기 방향족기는 C6 내지 C30의 아릴기 또는 C2 내지 C30의 헤테로아릴기일 수 있다.
일 구현예에서, 반도체 나노결정(13, 15)의 분산성을 고려한다면 상기 화학식 1에서 R1은 긴 체인 구조를 가지는 C6 내지 C30의 알킬기, 구체적으로 C8 내지 C30의 알킬기가 바람직할 수 있다.
상기 단관능성 광경화형 모노머의 구체적인 예로는 이소보닐(isobornyl) (메트)아크릴레이트, 이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트, 벤조일 (메트)아크릴레이트, 노보닐(norbornyl acrylate) (메트)아크릴레이트, 사이클로헥실(cyclohexyl) (메트)아크릴레이트, n-헥실(n-hexyl) (메트)아크릴레이트, 아다만틸 아크릴레이트, 사이클로펜틸 아크릴레이트 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
상기 단관능성 광경화형 모노머는 용매로 작용할 수 있다. 상기 단관능성 광경화형 모노머는 반도체 나노결정-고분자 복합필름(12)을 형성하기 조성물의 점도를 낮추어 작업의 편의성을 향상시킬 수 있고 반도체 나노결정(13, 15)의 분산성을 향상시켜 반도체 나노결정-고분자 복합필름(12) 내에 반도체 나노결정(13, 15)이 균일하게 분산될 수 있도록 한다.
반도체 나노결정을 상기 단관능성 광경화형 모노머에 분산시킨 후 발광 강도를 측정하면 상기 반도체 나노 결정의 고유 발광 강도의 약 90% 이상을 유지할 수 있다. 이와 같이 단관능성 광경화형 모노머는 반도체 나노결정의 발광특성을 우수하게 유지할 수 있다.
상기 단관능성 광경화형 모노머는 반도체 나노결정(13, 15)에 대한 약 8 내지 약 10의 용해도 상수(solubility parameter)를 가질 수 있다. 상기 범위의 용해도 상수를 가지는 경우 반도체 나노결정의 분산성을 향상시킬 수 있다.
또한 상기 단관능성 광경화형 모노머의 용해도 상수를 δA라 하고 방향족 탄화수소계 용매 또는 할로겐화된 지방족 탄화수소계 용매의 용해도 상수를 δB라 할 때 용해도 상수의 차이(|δA- δB|)이 약 5이하일 수 있다. 이 경우 반도체 나노결정의 분산성을 향상시킬 수 있다. 상기 범위의 용해도 상수 차이를 가지는 경우 반도체 나노결정(13, 15)의 분산성을 향상시킬 수 있다. 상기 방향족 탄화수소계 용매로는 C6 내지 C30의 아렌(arene) 화합물일 수 있으며, 구체적인 예로는 톨루엔, 자일렌 등을 들 수 있으며, 상기 할로겐화된 지방족 탄화수소계 용매로는 할로겐(F, Cl, Br 또는 I)으로 치환된 C1 내지 C30의 알칸(alkane) 화합물일 수 있으며, 구체적인 예로는 클로로포름, 다이클로로메탄 등을 들 수 있다.
상기 R1은 아미노기(NRR' 여기서 R과 R'은 서로 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C6 알킬기임), 아지도기(-N3), 아미디노기(-C(=NH)NH2), 히드라지노기(-NHNH2), 히드라조노기(=N(NH2), 알데히드기(-C(=O)H), 카르바모일기, 티올기, 에스테르기(-C(=O)OR, 여기서 R은 C1 내지 C6 알킬기 또는 C6 내지 C12 아릴기임) 및 이들의 조합에서 선택된 치환기로 치환된 지방족기, 지환족기 또는 방향족기일 수 있다. 이들 치환기로 치환된 R1은 반도체 나노결정(13, 15)과의 친화성이 우수하여 반도체 나노결정(13, 15)의 분산성을 향상시킬 수 있다.
상기 다관능성 광경화형 가교제는 하기 화학식 2로 표현되는 화합물일 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 화학식 2에서, R2은 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 지방족기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 지환족기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 방향족기이고, X2는 아크릴레이트기 또는 메타크릴레이트기이고, b는 2이상이고 R2의 결합가수를 초과하지 않는다. 일 구현예에서, 상기 화학식 2의 R2은 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 지방족 알코올기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 지환족 알코올기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 방향족 알코올기일 수 있다.
상기 지방족기는 C3 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기 또는 C3 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 알케닐기, 구체적으로 C6 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기 또는 C6 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 알케닐기, 보다 구체적으로 C8 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기 또는 C8 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 알케닐기를 의미하고, 상기 알킬기 또는 알케닐기의 적어도 하나의 메틸렌기(-CH2-)가 설포닐기(-S(=O)2-), 카르보닐기(-C(=O)-), 에테르기(-O-), 설파이드기(-S-), 설폭사이드기(-S(=O)-), 에스테르기(-C(=O)O-), 아마이드기(-C(=O)NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 알킬기임), -NR-(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 알킬기임) 또는 이들의 조합으로 치환될 수도 있다.
상기 지환족기는 C5 내지 C30의 사이클로알킬기, C5 내지 C30의 사이클로알케닐기 또는 C3 내지 C30의 헤테로사이클로알킬기일 수 있다.
상기 방향족기는 C6 내지 C30의 아릴기 또는 C2 내지 C30의 헤테로아릴기일 수 있다.
일 구현예에서, 상기 화학식 2의 R2는 지환족기, 예를 들어 C5 내지 C30의 사이클로알킬기, C5 내지 C30의 사이클로알케닐기 또는 C3 내지 C30의 헤테로사이클로알킬기인 것이 바람직할 수 있다.
상기 다관능성 광경화형 가교제의 예로는 헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 트리사이클로데칸 디메탄올 디(메트)아크릴레이트, 1,10-데칸디올 디(메트)아크릴레이트, 부탄디올 디(메트)아크릴레이트, 네오페닐글리콜 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트, 노닐프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 테트라트리에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 에톡시화 디비스페놀에이 디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트 등의 이관능성 메트(아크릴레이트); 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 에톡시화 트리메틸올(메트)프로판 트리아크릴레이트, 에틸렌 옥사이드 부가형 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트(EO-TMPTA), 글리세린 프로필렌옥사이드 부가형 트리(메트)아크릴레이트(PETTA), 에톡시부가형 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트 및 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트(DPHA) 등의 트리(메트)아크릴레이트에서 선택될 수 있다.
상기 R2는 아미노기(NRR' 여기서 R과 R'은 서로 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C6 알킬기임), 아지도기(-N3), 아미디노기(-C(=NH)NH2), 히드라지노기(-NHNH2), 히드라조노기(=N(NH2), 알데히드기(-C(=O)H), 카르바모일기, 티올기, 에스테르기(-C(=O)OR, 여기서 R은 C1 내지 C6 알킬기 또는 C6 내지 C12 아릴기임) 및 이들의 조합에서 선택된 치환기로 치환된 지방족기, 지환족기 또는 방향족기일 수 있다. 이들 치환기로 치환된 R2는 반도체 나노결정(13, 15)과의 친화성이 우수하여 반도체 나노결정(13, 15)의 분산성을 향상시킬 수 있다.
상기 매트릭스 고분자(19)에서 상기 다관능성 광경화형 올리고머로부터 유도되는 구조단위의 함량(A1), 단관능성 광경화형 모노머로부터 유도되는 구조단위의 함량(A2) 및 다관능성 광경화형 가교제로부터 유도되는 구조단위의 함량(A3)이 하기 수학식 1을 만족한다.
[수학식 1]
A1 < (A2 + A3)
상기 구조단위의 함량 A1, A2, 및 A3 는 A1 : (A2 + A3)가 약 10:90 이상 내지 약 55:45 이하, 구체적으로 약 15:85 내지 약 40:60의 중량비로 있을 수 있다. 상기 범위에서 반도체 나노결정(13, 15)의 분산성을 충분히 확보하면서 인장 강도, 인장 신율 등의 기계적 강도를 향상시킬 수 있다.
상기 매트릭스 고분자(19)에서 상기 다관능성 광경화형 올리고머로부터 유도되는 구조단위는 상기 매트릭스 고분자(19) 100 중량부에 대하여 약 10 중량부 이상 약 45 중량부이하, 구체적으로는 약 20 중량부 이상 약 40 중량부 이하로 함유될 수 있다. 상기 범위로 포함되는 경우 필름 형성성 및 기계적 물성을 향상시킬 수 있다.
상기 매트릭스 고분자(19)에서 상기 단관능성 광경화형 모노머로부터 유도되는 구조단위는 상기 매트릭스 고분자(19) 100 중량부에 대하여 약 10 중량부 이상 약 50 중량부 이하, 구체적으로는 약 20 중량부 이상 약 40 중량부 이하로 함유될 수 있다. 상기 범위로 포함되는 경우 반도체 나노결정-고분자 복합필름(12)의 기계적 물성을 유지하고 반도체 나노결정(13, 15)의 분산성을 향상시킬 수 있다.
상기 매트릭스 고분자(19)에서 상기 다관능성 광경화형 가교제로부터 유도되는 구조단위는 상기 매트릭스 고분자(19) 100 중량부에 대하여 약 10 중량부 이상 약 70 중량부 이하, 구체적으로는 약 20 중량부 이상 약 60 중량부 이하로 함유될 수 있다. 상기 범위로 포함되는 경우 반도체 나노결정-고분자 복합필름(12)의 기계적 물성과 반도체 나노결정(13, 15)의 분산성을 향상시킬 수 있다.
상기 단관능성 광경화형 모노머 및 다관능성 광경화형 가교제는 동일한 관능기를 가질 수 있다. 이와 같이 단관능성 광경화형 모노머와 다관능성 광경화형 가교제가 동일한 관능기를 가지면 광경화 후 생성되는 필름의 기계적 물성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 반도체 나노결정-고분자 복합필름(12)의 매트릭스 고분자(19)에는 색재현성 및 색순도를 구현할 수 있는 반도체 나노결정(13, 15)이 분산되어 있다.
상기 반도체 나노결정(13, 15)은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
상기 II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 상기 III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 상기 IV-VI족 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 상기 IV족 원소로는 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 상기 IV족 화합물로는 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물일 수 있다.
이 때, 상기 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재하는 것일 수 있다. 또한 하나의 반도체 나노결정이 다른 반도체 나노결정을 둘러싸는 코어/쉘 구조를 가질 수도 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.
상기 반도체 나노결정(13, 15)은 약 45nm 이하, 좋게는 약 40nm 이하, 더욱 좋게는 약 30nm 이하의 발광파장 스펙트럼의 반치폭(full width of half maximum (FWHM))을 가질 수 있다. 상기 범위에서 백라이트 유닛용 필름(10)의 색순도나 색재현성을 향상시킬 수 있다.
상기 반도체 나노결정(13, 15)은 약 1 nm 내지 약 100 nm의 입경(구형이 아닌 경우 가장 긴 부분의 크기)을 가질 수 있으며, 약 1 nm 내지 약 50 nm의 입경(구형이 아닌 경우 가장 긴 부분의 크기)을 가지는 것이 더 좋고, 약 1 nm 내지 약 10 nm 또는 약 2nm 내지 25 nm의 입경(구형이 아닌 경우 가장 긴 부분의 크기)을 가지는 것이 더 좋다.
또한, 상기 반도체 나노결정(13, 15)의 형태는 당분야에서 일반적으로 사용하는 형태의 것으로 특별히 한정하지 않지만, 보다 구체적으로 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm), 또는 입방체(cubic)의 나노입자, 나노튜브, 나노와이어, 나노섬유, 나노 판상 입자 등의 형태의 것을 사용하는 것이 좋다.
상기 반도체 나노결정-고분자 복합필름(12)은 반도체 나노결정-고분자 복합필름(12) 총량에 대하여 반도체 나노결정(13, 15)을 약 0.1 내지 약 20 중량%, 좋게는 약 0.2 내지 약 15 중량%, 더 좋게는 약 0.3 내지 약 10 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 반도체 나노결정을 사용하는 경우 분산성이 우수하면서 색변환 범위 조절이 용이하다.
도 1에는 상기 반도체 나노결정-고분자 복합필름(12)이 적색 반도체 나노결정과 녹색 반도체 나노결정의 혼합물을 포함하는 것으로 도시되어 있으나 적색 반도체 나노결정(13)을 포함하는 제1층 및 녹색 반도체 나노결정(15)을 포함하는 제2층을 포함할 수도 있다.
상기 반도체 나노결정-고분자 복합필름(12)은 무기 산화물을 더 포함할 수 있다. 상기 무기 산화물은 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다. 이들 무기 산화물은 광 확산 물질로 작용할 수 있다. 상기 무기 산화물은 반도체 나노결정-고분자 복합필름(12)의 총량에 대하여 약 1 내지 약 20 중량%로 포함될 수 있다.
상기 반도체 나노결정-고분자 복합필름(12)은 약 10 내지 약 100 마이크로미터의 두께로 형성될 수 있다. 또한 약 25MPa 내지 약 85MPa의 저장 탄성율 및 약 15MPa 내지 약 35MPa의 인장 강도를 가질 수 있다.
상기 반도체 나노결정-고분자 복합필름(12)에 분산된 반도체 나노결정(13, 15)은 약 0.2 내지 약 1 마이크로미터, 구체적으로는 약 0.3 내지 약 0.7 마이크로미터의 입자 크기를 가질 수 있다. 상기 반도체 나노결정(13, 15)은 매트릭스 고분자(9) 내에 고르게 분산되어 있다.
상기 백라이트 유닛용 필름(10)은 상기 반도체 나노결정-고분자 복합필름(12)의 일면에 위치하는 배리어 필름(17a, 17b)을 더 포함할 수 있다. 상기 배리어 필름(17a, 17b)중 어느 하나만 더 포함할 수도 있다.
상기 배리어 필름(17a, 17b)은 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 고리형 올레핀 고분자(cyclic olefin polymer, COP), 폴리이미드, 말단에 티올(SH)기를 적어도 2개 가지는 제1 모노머 및 탄소-탄소 불포화 결합을 적어도 2개 가지는 제2 모노머가 중합된 고분자 및 이들의 조합에서 선택되는 고분자를 포함할 수 있다. 상기 폴리에스테르의 예로는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리비닐아세테이트 등이 있다. 상기 폴리올레핀으로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 등을 들 수 있다. 상기 고리형 올레핀 고분자는 고리형 디엔 화합물, 예를 들어 사이클로펜텐, 노보넨(norbornene), 디사이클로펜타디엔 등과 사슬형 올레핀 화합물, 예를 들어 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 등을 반응시켜 고리형 올레핀 단량체를 제조하고, 이 고리형 올레핀 단량체를 중합하여 얻은 고분자를 의미한다.
상기 말단에 티올(SH)기를 적어도 2개 가지는 제1 모노머 및 탄소-탄소 불포화 결합을 적어도 2개 가지는 제2 모노머가 중합된 고분자는 하기 화학식 3의 말단에 티올(SH)기를 적어도 2개 가지는 제1 모노머와 하기 화학식 4의 탄소-탄소 불포화 결합을 적어도 2개 가지는 제2 모노머의 중합체일 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00003
상기 화학식 3에서,
R3은 수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 알키닐기; 고리 내에 이중결합 또는 삼중결합을 가지는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 지환족 유기기; 고리 내에 이중결합 또는 삼중결합을 가지는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로사이클로알킬기; C2 내지 C30의 알케닐기 또는 C2 내지 C30의 알키닐기로 치환된 C3 내지 C30의 지환족 유기기; C2 내지 C30의 알케닐기 또는 C2 내지 C30의 알키닐기로 치환된 C3 내지 C30의 헤테로사이클로알킬기; 히드록시기; NH2; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 아민기(-NRR', 여기에서 R과 R'은 서로 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C20의 알킬기임); 이소시아누레이트기; (메트)아크릴레이트기; 할로겐; -ROR' (여기에서 R은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알킬렌기이고 R'은 수소 또는 C1 내지 C20의 알킬기임); -C(=O)OR' (여기에서 R'은 수소 또는 C1 내지 C20의 알킬기임); -CN; 또는 -C(=O)ONRR' (여기에서 R과 R'은 서로 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C20의 알킬기임)에서 선택되고,
L1은 단일결합; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴렌기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬렌기 또는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로사이클로알킬렌기이고,
Y1는 단일결합; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 알케닐렌기; 또는 적어도 하나의 메틸렌(-CH2-)이 설포닐(-S(=O)2-), 카르보닐(CO), 에테르(-O-), 설파이드(-S-), 설폭사이드(-S(=O)-), 에스테르(-C(=O)O-), 아마이드(-C(=O)NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 알킬기임), -NR-(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 알킬기임) 또는 이들의 조합으로 치환된 C1 내지 C30의 알킬렌기 또는 C2 내지 C30의 알케닐렌기이고
m은 1 이상의 정수이고,
k1은 0 또는 1이상의 정수이고 k2는 1 이상의 정수이고,
m과 k2의 합은 3이상의 정수이다.
상기 화학식 3에서 m은 Y1의 결합 가수를 초과하지 않으며, k1과 k2는 L1의 결합 가수를 초과하지 않는다. 일 구현예에서 m과 k2의 합은 3 내지 6, 구체적으로 3 내지 5일 수 있고, 또다른 구현예에서 m은 1, k1은 0, k2는 3 또는 4일 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00004
상기 화학식 4에서,
X는 탄소-탄소 이중결합 또는 탄소-탄소 삼중결합을 가지는 C1 내지 C30의 지방족 유기기, 탄소-탄소 이중결합 또는 탄소-탄소 삼중결합을 가지는 C6 내지 C30의 방향족 유기기 또는 탄소-탄소 이중결합 또는 탄소-탄소 삼중결합을 가지는 C3 내지 C30의 지환족 유기기이고,
R4는 수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 알키닐기; 고리 내에 이중결합 또는 삼중결합을 가지는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 지환족 유기기; 고리 내에 이중결합 또는 삼중결합을 가지는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로사이클로알킬기; C2 내지 C30의 알케닐기 또는 C2 내지 C30의 알키닐기로 치환된 C3 내지 C30의 지환족 유기기; C2 내지 C30의 알케닐기 또는 C2 내지 C30의 알키닐기로 치환된 C3 내지 C30의 헤테로사이클로알킬기; 히드록시기; NH2; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 아민기(-NRR', 여기에서 R과 R'은 서로 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C30의 알킬기임); 이소시아네이트기; 이소시아누레이트기; (메트)아크릴레이트기; 할로겐; -ROR' (여기에서 R은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알킬렌기이고 R'은 수소 또는 C1 내지 C20의 알킬기임); 아실 할라이드(-RC(=O)X, 여기에서 R은 치환 또는 비치환된 알킬렌기이고 X는 할로겐임); -C(=O)OR' (여기에서 R'은 수소 또는 C1 내지 C20의 알킬기임); -CN; 또는 -C(=O)ONRR' (여기에서 R과 R'은 서로 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C20의 알킬기임)에서 선택되고,
L2는 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴렌기이고,
Y2는 단일결합; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 알케닐렌기; 또는 적어도 하나의 메틸렌(-CH2-)이 설포닐(-S(=O)2-), 카르보닐(-C(=O)-), 에테르(-O-), 설파이드(-S-), 설폭사이드(-S(=O)-), 에스테르(-C(=O)O-), 아마이드(-C(=O)NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 알킬기임), -NR-(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 알킬기임) 또는 이들의 조합으로 치환된 C1 내지 C30의 알킬렌기 또는 C2 내지 C30의 알케닐렌기이고, n은 1 이상의 정수이고,
k3은 0 또는 1이상의 정수이고 k4는 1 이상의 정수이고,
n과 k4의 합은 3이상의 정수이다.
상기 화학식 4에서 n은 Y2의 결합 가수를 초과하지 않으며, k3와 k4는 L2의 결합 가수를 초과하지 않는다. 일 구현예에서 n과 k4의 합은 3 내지 6, 구체적으로 3 내지 5일 수 있고, 또다른 구현예에서 n은 1, k3은 0, k4는 3 또는 4일 수 있다.
상기 화학식 3의 제1 모노머의 보다 구체적인 예로는 하기 화학식 3-2 내지 3-5로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
[화학식 3-2]
Figure pat00005

[화학식 3-3]
Figure pat00006

[화학식 3-4]
Figure pat00007
[화학식 3-5]
Figure pat00008
상기 화학식 4의 모노머의 구체적인 예로는 하기 화학식 4-3 내지 화학식 4-5의 화합물을 들 수 있다.
[화학식 4-3]
Figure pat00009

[화학식 4-4]
Figure pat00010
[화학식 4-5]
Figure pat00011

상기 배리어 필름(17a, 17b)은 무기 산화물을 더 포함할 수 있다. 상기 무기 산화물은 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다. 이들 무기 산화물은 광 확산 물질로 작용할 수 있다. 상기 무기 산화물은 각각의 배리어 필름(17a, 17b) 총량에 대하여 약 1 내지 약 20 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위로 무기 산화물이 포함되는 경우 필름 제조가 용이하고 수분 투과도를 감소시킬 수 있으며, 광 확산 효과를 향상시킬 수 있다.
상기 배리어 필름(17a, 17b)은 상기 반도체 나노결정-고분자 복합필름(12)과 접촉하지 않는 면에 요철을 가질 수 있다. 상기 요철이 표면에 형성된 배리어 필름(17a, 17b)은 LED 광원에서 출사되는 광을 확산시키는 역할을 수행할 수 있다.
상기 배리어 필름(17a, 17b)은 약 0.01 cm3mm·/m2·day·atm 내지 약 0.5 cm3mm·/m2·day·atm의 산소 투과도와 약 0.001 g/m2·day 내지 0.01 g/m2·day의 수분 투과도를 가질 수 있다. 상기 범위의 산소투과도와 수분 투과도를 가지는 경우 반도체 나노결정을 외부환경으로부터 안정하게 보존할 수 있다.
상기 배리어 필름(17a, 17b)은 반도체 나노결정-고분자 복합필름(12)의 표면에 약 10 nm 내지 약 100 ㎛, 구체적으로 약 1 ㎛ 내지 약 50 ㎛의 두께로 형성될 수 있다.
상기 반도체 나노결정-고분자 복합필름(12)은 용매에 분산된 반도체 나노결정에 단관능성 광경화형 모노머를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물에 다관능성 광경화형 올리고머, 다관능성 광경화형 가교제 및 광개시제를 혼합하여 광경화성 조성물을 제조하는 단계; 및 상기 광경화성 조성물을 기재(substrate)에 도포한 후 광경화하여 필름을 제조하는 단계를 거쳐 제조된다.
상기 용매는 방향족 탄화수소계 용매 또는 할로겐화된 지방족 탄화수소계 용매일 수 있다.
상기 단관능성 광경화형 모노머는 반도체 나노결정이 분산된 용매 그리고 상기 반도체 나노결정의 표면에 존재하는 유기리간드와 친화성이 우수하여 반도체 나노결정의 분산성을 향상시킬 수 있다. 이러한 단관능성 광경화형 모노머와 반도체 나노결정을 먼저 혼합하고 이후에 다관능성 광경화형 올리고머, 다관능성 광경화형 가교제 및 광개시제를 혼합함으로써 광경화성 조성물에서 반도체 나노결정의 균일한 입자 분포를 얻을 수 있다.
상기 단관능성 광경화형 모노머, 다관능성 광경화형 올리고머 및 다관능성 광경화형 가교제의 사용량은 상기 매트릭스 고분자(19)의 각 구조단위의 함량 (A1, A2, A3)에 따라 조절될 수 있다.
상기 광개시제는 1-히드록시사이클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1(4-(메틸티오)페닐)-2-몰포리닐-1-프로판, 히드록시케톤, 벤조페논, 벤질디메틸케톤, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 비스아실포스핀옥사이드, 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀옥사이드 및 포스핀옥사이드 페닐비스(2,3,6-트리메틸벤조일)에서 선택되는 적어도 하나의 화합물이 사용될 수 있다. 상기 광개시제는 광경화성 조성물 100 중량부에 대하여 약 0.1 내지 약 5 중량부로 사용될 수 있다.
상기 광경화성 조성물은 스핀코팅, 스크린 프린팅, 그라비어 프린팅(gravure printing)의 방법으로 기재에 도포될 수 있다.
상기 기재로는 약 85% 이상의 높은 광투과도를 가지는 유리, 투명 플라스틱 등이 사용될 수 있으며, 상기 투명 플라스틱의 예로는 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리올레핀 등이 사용될 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다. 상기 투명 플라스틱은 반도체 나노결정-고분자 복합필름(12)의 배리어 필름(17a, 17b)으로도 작용할 수 있다.
상기 광경화 공정은 약 500 mJ/cm2 내지 약 2000 mJ/cm2의 광량으로 UV 조사하는 공정에 의하여 실시될 수 있다.
상기 반도체 나노결정-고분자 복합필름(12)은 상기 설명한 바와 같이 반도체 나노결정, 다관능성 광경화형 올리고머, 단관능성 광경화형 모노머, 다관능성 광경화형 가교제 및 광개시제를 포함하는 광경화성 조성물로부터 제조된다. 상기 광경화성 조성물의 발광파장을 λA라 하고 반도체 나노결정의 고유의 발광파장을 λB 라 할 때 |λA- λB|는 약 5nm 이하일 수 있다. 또한 광경화성 조성물의 반치폭도 반도체 나노결정의 고유의 반치폭과 거의 일치하며, 광경화성 조성물의 발광효율도 반도체 나노결정의 발광효율의 80%이상일 수 있다. 상기 발광파장, 반치폭 및 발광효율이 상기 범위에 있는 경우 광경화성 조성물이 반도체 나노결정의 발광특성을 저해하지 않는 것으로 볼 수 있다.
도 1에는 도시하지 않았으나, 반도체 나노결정-고분자 복합필름(12)과 배리어 필름(17a, 17b) 사이에 접착층(adhesion layer)이 더 위치할 수 있다. 상기 접착층은 투명도가 우수한 감압 접착제 등으로 만들어 질 수 있다. 상기 배리어 필름(17b)이 기재인 경우에는 상기 접착층은 필요하지 않을 수 있다.
또한 도 1의 백라이트 유닛용 필름(10)의 외부 표면, 즉 반도체 나노결정-고분자 복합필름(12)과 접촉하지 않는 배리어 필름(17a, 17b)의 일면에는 보호 필름이 더 위치할 수 있다. 상기 보호 필름은 이형 필름으로 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르로 제조될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 구현예에 따른 백라이트 유닛용 필름(20)을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 백라이트 유닛용 필름(20)은 적색 반도체 나노결정(23a)과 제1 투명 매트릭스(23b)를 포함하는 제1 복합체(23); 녹색 반도체 나노결정(25a)과 제2 투명 매트릭스(25b)를 포함하는 제2 복합체(25); 및 매트릭스 고분자(19)를 포함하는 반도체 나노결정-고분자 복합필름(22)을 포함한다. 상기 적색 반도체 나노결정(23a)과 녹색 반도체 나노결정(25a)은 도 1에 도시된 상기 반도체 나노결정(13, 15)의 설명과 동일하다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 적색 반도체 나노결정(23a)의 1차 입자들이 클러스터(cluster)를 형성하여 제1 복합체(23)의 2차 입자를 형성하고, 상기 녹색 반도체 나노결정(25a)의 1차 입자들이 클러스터를 형성하여 제2 복합체(25)의 2차 입자를 형성한다.
상기 제1 투명 매트릭스(23b)와 제2 투명 매트릭스(25b)는 실리콘 수지; 에폭시 수지; (메트)아크릴레이트계 수지; 유/무기 하이브리드 고분자; 폴리카보네이트; 폴리스티렌; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이소부틸렌 등의 폴리올레핀; 말단에 티올(SH)기를 적어도 2개 가지는 제1 모노머와 탄소-탄소 불포화결합을 적어도 2개 가지는 제2 모노머의 공중합체; 실리카; 금속산화물; 또는 이들의 조합일 수 있다.
여기에서 상기 말단에 티올(SH)기를 적어도 2개 가지는 제1 모노머와 탄소-탄소 불포화결합을 적어도 2개 가지는 제2 모노머의 공중합체는 상기 배리어 필름(17a, 17b)에서 설명한 바와 같다. 상기 금속산화물로는 알루미나, 티타니아, 지르코니아 등이 사용될 수 있다.
도 2에 도시된 반도체 나노결정-고분자 복합필름(22)은 상기 반도체 나노결정(23a, 25a)을 제1 투명 매트릭스(23b) 또는 제2 투명 매트릭스(25b)로 매트릭스 고분자(19)에 분산시키기 전에 인캡슐레이션(encapsulation)하여 형성된 제1 복합체(23)와 제2 복합체(25)를 상기 매트릭스 고분자(19)에 분산시킨다.
상기 매트릭스 고분자(19)는 다관능성 광경화형 올리고머, 단관능성 광경화형 모노머 및 다관능성 광경화형 가교제를 중합한 고분자이며, 상기 도 1에 도시된 매트릭스 고분자(19)에 대한 설명과 같다.
도 2에 도시된 반도체 나노결정-고분자 복합필름(22)은 상기 적색 반도체 나노결정(23a)과 제1 투명 매트릭스(23b)를 포함하는 제1 복합체(23); 및 녹색 반도체 나노결정(25a)과 제2 투명 매트릭스(25b)를 포함하는 제2 복합체(25);의 혼합물을 포함하는 것으로 도시되어 있으나 제1 복합체(23)를 포함하는 제1층 및 제2 복합체(25)를 포함하는 제2층을 포함할 수도 있다.
상기 제1 복합체(23)와 제2 복합체(25)는 각각 약 2 마이크로미터 이하, 구체적으로는 약 1 마이크로미터 이하, 보다 더 구체적으로는 약 100 나노미터 내지 약 2 마이크로미터 또는 약 100 나노미터 내지 약 1 마이크로미터의 범위의 입자 크기를 가질 수 있다.
도 2에는 도시하지 않았으나, 반도체 나노결정-고분자 복합필름(22)과 배리어 필름(17a, 17b) 사이에 접착층(adhesion layer)이 더 위치할 수 있다. 상기 접착층은 투명도가 우수한 감압 접착제 등으로 만들어 질 수 있다. 상기 배리어 필름(17b)이 기재인 경우에는 상기 접착층은 필요하지 않을 수 있다.
또한 도 2의 백라이트 유닛용 필름(20)의 외부 표면, 즉 반도체 나노결정-고분자 복합필름(22)과 접촉하지 않는 배리어 필름(17a, 17b)의 일면에는 보호 필름이 더 위치할 수 있다. 상기 보호 필름은 이형 필름으로 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르로 제조될 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 구현예에 백라이트 유닛용 필름(30)을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 백라이트 유닛용 필름(30)은 적색 반도체 나노결정(13)과 녹색 반도체 나노결정(15)을 인캡슐레이션하는 투명 매트릭스(18)를 포함하는 반도체 나노결정-고분자 복합필름(32)을 포함한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 적색 반도체 나노결정(13)과 녹색 반도체 나노결정(15)의 1차 입자들이 클러스터(cluster)를 형성하여 복합체의 2차 입자를 형성한다.
상기 복합체는 각각 약 2 마이크로미터 이하, 구체적으로는 약 1 마이크로미터 이하, 보다 더 구체적으로는 약 100 나노미터 내지 약 2 마이크로미터 또는 약 100 나노머터 내지 약 1 마이크로미터의 범위의 입자 크기를 가질 수 있다.
도 3에는 도시하지 않았으나, 반도체 나노결정-고분자 복합필름(32)과 배리어 필름(17a, 17b) 사이에 접착층(adhesion layer)이 더 위치할 수 있다. 상기 접착층은 투명도가 우수한 감압 접착제 등으로 만들어 질 수 있다. 상기 배리어 필름(17b)이 기재인 경우에는 상기 접착층은 필요하지 않을 수 있다.
또한 도 3의 백라이트 유닛용 필름(30)의 외부 표면, 즉 반도체 나노결정-고분자 복합필름(32)과 접촉하지 않는 배리어 필름(17a, 17b)의 일면에는 보호 필름이 더 위치할 수 있다. 상기 보호 필름은 이형 필름으로 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르로 제조될 수 있다.
도 2와 도 3에 도시된 백라이트 유닛용 필름(20, 30)은 반도체 나노결정을 투명 매트릭스로 인캡슐레이션하여 클러스터를 제조한 후 이를 용매에 분산시키는 단계; 상기 클러스터를 단관능성 광경화형 모노머를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물에 다관능성 광경화형 올리고머, 다관능성 광경화형 가교제 및 광개시제를 혼합하여 광경화성 조성물을 제조하는 단계; 및 상기 광경화성 조성물을 기재(substrate)에 도포한 후 광경화하여 필름을 제조하는 단계를 거쳐 제조된다.
이하에서는 도 4 내지 도 6을 참조하여 상기 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)을 포함하는 액정 디스플레이 장치를 설명한다. 도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 액정 디스플레이 장치(100, 200, 300)를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 액정 디스플레이 장치(100)는 백라이트 유닛(101)과 상기 백라이트 유닛(101)으로부터 출사된 백색광을 이용하여 소정 색상의 화상을 형성하는 액정 패널(500)을 포함한다.
상기 백라이트 유닛(101)은 LED(light emitting diode) 광원(110)과, 상기 LED 광원(110)으로부터 출사된 광을 백색광으로 전환시키는 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)과, 상기 LED 광원(110)으로부터 출사된 광을 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)으로 가이드하기 위한 도광판(120)을 포함한다. 여기서, 상기 LED 광원(110)은 소정 파장의 광을 방출하는 다수의 LED 칩으로 구성된다. 상기 LED 광원(110)은 청색광을 방출하는 LED 광원 또는 자외선을 방출하는 LED 광원일 수 있다.
상기 도광판(120)의 하부면에는 반사판(reflector)(도시되지 않음)이 더 위치할 수 있다.
상기 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)은 LED 광원(110)으로부터 소정 거리만큼 이격되게 위치하여 상기 LED 광원(110)으로부터 출사된 광을 백색광으로 전환시켜 액정 패널(500) 쪽으로 출사시키는 광전환층(light converting layer)의 역할을 한다.
상기 LED 광원(110)로부터 출사된 광이 반도체 나노결정으로 이루어진 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)을 통과하게 되면 청색광, 녹색광 및 적색광이 혼합된 백색광을 얻을 수 있다. 여기서, 상기 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)을 이루는 반도체 나노결정의 조성 및 사이즈를 변화시키면, 청색광, 녹색광 및 적색광을 원하는 비율로 조절할 수 있게 되고, 이에 따라, 우수한 색재현성 및 색순도를 구현할 수 있는 백색광을 얻을 수 있게 된다. 이러한 백색광의 색좌표는 CIE 1931 색공간(color space)에서 0.20 내지 0.50의 Cx 값 및 약 0.18 내지 0.42의 Cy 값을 가질 수 있다. 일 구현예에서, 상기 백색광의 색좌표는 CIE 1931 색공간(color space)에서 0.24 내지 0.50의 Cx 값 및 약 0.24 내지 0.42의 Cy 값을 가질 수 있다.
예를 들어, LED 광원(110)이 청색 LED 광원이라면, 상기 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)은 녹색 반도체 나노결정과 적색 발광 반도체 나노결정을 광학밀도(optical density (OD): UV-Vis 흡수 스펙트럼에서 첫번째 최대 흡수파장(first absorption maximum wavelength)에서의 흡수도)의 비가 약 2:1 내지 약 7:1, 좋게는 약 3:1 내지 약 6:1이 되도록 사용하는 것이 좋다.
상기 청색 LED 광원의 발광피크 파장은 약 430 내지 약 460nm이고, 상기 녹색 발광 반도체 나노결정의 발광피크 파장은 약 520 내지 약 550nm이고 상기 적색 발광 반도체 나노결정의 발광피크 파장은 약 590 내지 약 640nm일 수 있다.
한편, 상기 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)은 적색 반도체 나노결정을 포함하는 제1층 및 녹색 반도체 나노결정을 포함하는 제2층을 포함하는 복수의 층으로 구성될 수도 있다. 이 경우, 상기 복수의 층들은 LED 광원(110)쪽으로 갈수록 더 낮은 에너지의 발광파장을 가지도록 배치될 수 있다. 예를 들면, LED 광원(110)이 청색 LED 광원이라면, 상기 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)은 LED 광원(110)으로부터 멀어지는 방향으로 순차적으로 적층되는 적색 광전환층 및 녹색 광전환층으로 구성될 수 있다.
도 4에는 도시되어 있지 않지만, 상기 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30) 위에 확산판, 프리즘 시트, 마이크로렌즈 시트 및 휘도 향상 필름(예를 들어 이중 휘도 향상 필름(DBEF(double brightness enhance film)))에서 선택되는 적어도 하나의 필름이 더 위치할 수 있다.
또한 상기 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)은 도광판, 확산판, 프리즘 시트, 마이크로렌즈 시트 및 휘도 향상 필름(예를 들어 이중 휘도 향상 필름에서 선택되는 적어도 두 개의 필름 사이에 위치할 수도 있다.
도 5에는 도광판(120)과 확산판(140) 사이에 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)이 위치하는 액정 디스플레이 장치(200)가 도시되어 있다. 상기 확산판(140)은 상기 LED 광원(110)으로부터 출사된 광의 균일도를 향상시킨다.
또한 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)과 상기 언급된 다른 필름들은 서로 접촉하도록 위치할 수도 있고 이격되게 위치할 수도 있다.
상기 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)은 복수의 층으로 구성될 수도 있다. 이 경우, 상기 복수의 층들은 LED 광원(110) 쪽으로 갈수록 더 낮은 에너지의 발광파장을 가지도록 배치될 수 있다. 예를 들면, LED 광원(110)이 청색 LED 광원이라면, 상기 백라이트 유닛용 필름(10, 20)은 LED 광원(110)으로부터 멀어지는 방향으로 순차적으로 적층되는 적색 반도체 나노결정을 포함하는 제1층 및 녹색 반도체 나노결정을 포함하는 제2층으로 구성될 수 있다.
이와 같은 백라이트 유닛(201)으로부터 출사된 백색광은 액정 패널(500) 쪽으로 입사된다. 그리고, 상기 액정 패널(500)은 백라이트 유닛(201)으로부터 입사된 백색광을 이용하여 소정 색상의 화상을 형성하게 된다. 여기서, 상기 액정 패널(500)은 제1 편광판(501), 액정층(502), 제2 편광판(503) 및 컬러 필터(504)가 순차적으로 배치된 구조를 가질 수 있다. 상기 백라이트 유닛(201)으로부터 출사된 백색광은 제1 편광판(501), 액정층(502) 및 제2 편광판(503)을 투과하게 되고, 이렇게 투과된 백색광이 컬러 필터(504)에 입사되어 소정 색상의 화상을 형성하게 된다.
도 6은 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 액정 디스플레이 장치(300)를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 백라이트 유닛(301)은 LED 광원(310)과, 상기 LED 광원(310)에 이격되게 위치하는 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)을 구비한다. 본 구현예에서, 상기 LED 광원(310)은 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)의 하부에 위치한다. 여기서, 상기 LED 광원(310)은 청색광을 방출하는 LED 광원 또는 자외선을 방출하는 LED 광원이 될 수 있다.
그리고, 상기 LED 광원(310)과 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30) 사이의 광경로, 구체적으로 상기 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)의 하부에는 도광판(320)이 위치할 수 있다. 상기 도광판(320)은 하부에 위치한 LED 광원(310)으로부터 출사된 광을 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30) 쪽으로 가이드하기 위한 것이다. 상기 도광판(320)의 하부면에는 반사판(reflector)(도시되지 않음)이 더 위치할 수 있다.
이에 따라, 상기 LED 광원(310)으로부터 출사된 광은 도광판(320)을 통하여 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)으로 입사되고, 이렇게 입사된 광은 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)을 투과하면서 백색광으로 전환된다.
한편, 상기 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)은 복수의 층으로 구성될 수도 있다. 이 경우, 상기 복수의 층들은 LED 광원(310) 쪽으로 갈수록 더 낮은 에너지의 발광파장을 가지도록 배치될 수 있다. 예를 들면, LED 광원(310)이 청색 LED 광원이라면, 상기 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)은 LED 광원(310)으로부터 멀어지는 방향으로 순차적으로 적층되는 적색 반도체 나노결정을 포함하는 제1층 및 녹색 반도체 나노결정을 포함하는 제2층으로 구성될 수 있다.
상기 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)과 액정 패널(500) 사이에는 확산판, 프리즘 시트, 마이크로렌즈 시트 및 휘도 향상 필름(예를 들어 이중 휘도 향상 필름에서 선택되는 적어도 하나의 필름이 더 위치할 수 있다.
또한 상기 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)은 도광판, 확산판, 프리즘 시트, 마이크로렌즈 시트 및 휘도 향상 필름(예를 들어 이중 휘도 향상 필름에서 선택되는 적어도 두 개의 필름 사이에 위치할 수도 있다.
또한 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)과 상기 언급된 필름들은 서로 접촉하도록 위치할 수도 있고 이격되게 위치할 수도 있다.
이상과 같이, 상기 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)은 반도체 나노결정을 포함하여 색재현성 및 색순도를 향상시킬 수 있다. 그리고, 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)이 시트(sheet) 형태로 LED 광원(110, 310)으로부터 이격되게 위치하고 있으므로, LED 광원(110, 310)으로부터 발생되는 열에 의하여 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)이 열화될 염려가 없다.
또한, 반도체 나노결정과 매트릭스 수지로 이루어진 백라이트 유닛용 필름(10, 20, 30)을 별도의 필름 형태로 제작할 수 있으므로, 백라이트 유닛의 제조 공정을 단순화시킬 수 있다.
또한 백라이트 유닛을 구성하는 도광판, 확산판, 프리즘 시트, 마이크로렌즈 시트 및 휘도 향상 필름중 적어도 하나에 광경화성 조성물을 도포한 후 광경화하여 제조할 수 있으므로 디스플레이 소자의 경량화 및 슬림화를 구현할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 　다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
실시예 1: 반도체 나노결정-고분자 복합필름
531nm의 발광파장을 가지는 녹색 반도체 나노결정을 광학밀도(optical density (OD): 100배 묽힌 용액의 UV-Vis 흡수 스펙트럼에서 첫번째 최대 흡수파장(first absorption maximum wavelength)에서의 흡수도)가 0.069가 되도록 톨루엔 421.8 ㎕에 분산시켜 녹색 반도체 나노결정 분산액을 제조한다.
619nm의 발광파장을 가지는 적색 반도체 나노결정을 광학밀도(optical density (OD): 100배 묽힌 용액의 UV-Vis 흡수 스펙트럼에서 첫번째 최대 흡수파장에서의 흡수도)가 0.028가 되도록 톨루엔 111.4 ㎕에 분산시켜 적색 반도체 나노결정 분산액을 제조한다.
상기 녹색 반도체 나노결정 분산액과 적색 반도체 나노결정 분산액을 혼합하고 에탄올 100ml를 혼합하여 원심분리를 실시한다. 원심분리된 침전물을 제외한 용액의 상등액은 버리고 침전물은 단관능성 광경화형 모노머로 이소보닐 아크릴레이트(isobornyl acrylate, Sartomer사) 4g에 분산시켜 분산액을 제조한다. 이와 별도로 다관능성 광경화형 가교제로 트리사이클로데칸 디메탄올 디아크릴레이트(tricyclodecane dimethanol diacrylate, A-DCP, Shin-nakamura사) 3.2g과 트리메틸올 프로판트리아크릴레이트(trimethylol propane triacrylate, Aldrich) 0.8g을 혼합하고 여기에 상기 제조된 분산액을 혼합한다. 여기에 다관능성 광경화형 올리고머로 2관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머(EB270, Daicel사) 2g을 도입하고 교반한 후 광개시제로 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤(1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone) 0.2 g과 디페닐 (2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀 옥사이드(diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide) 0.1g을 첨가하여 광경화성 조성물을 제조한다. 다관능성 광경화형 올리고머의 함량:단관능성 광경화형 모노머와 다관능성 광경화형 가교제의 합계는 2:8의 중량비로 사용된다. 상기 광경화 조성물을 상기 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 기재 필름에 도포한 후 1000 mJ/cm2의 광량으로 UV 조사하여 도 3에 도시된 반도체 나노결정-고분자 복합필름을 제조한다.
실시예 2: 반도체 나노결정-고분자 복합필름
상기 실시예 1에서 2관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머 대신 2관능 에폭시 아크릴레이트(Miramer HR 2200, 미원상사제) 2g을 사용하는 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 반도체 나노결정-고분자 복합필름을 제조한다.
실시예 3: 반도체 나노결정-고분자 복합필름
상기 실시예 1에서 2관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머 대신 2관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머(KY-100, Shin-nakamura사) 1g을 사용하는 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 반도체 나노결정-고분자 복합필름을 제조한다.
실시예 4: 반도체 나노결정-고분자 복합필름
상기 실시예 1에서 2관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머 대신 2관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머(UX-3204, Nippon kayaku사) 1g을 사용하는 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 반도체 나노결정-고분자 복합필름을 제조한다.
실시예 5: 반도체 나노결정-고분자 복합필름
상기 실시예 1에서 다관능성 광경화형 가교제로 트리사이클로데칸 디메탄올 디아크릴레이트와 트리메틸올 프로판트리아크릴레이트 대신 1,10-데칸디올 디아크릴레이트(1,10-decanediol diacrylate, A-DOD, Shin-nakamura사) 1.6g을 사용하는 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 반도체 나노결정-고분자 복합필름을 제조한다.
실시예 6: 반도체 나노결정-고분자 복합필름
상기 실시예 1에서 다관능성 광경화형 가교제로 트리사이클로데칸 디메탄올 디아크릴레이트와 트리메틸올 프로판트리아크릴레이트 대신 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate, Aldrich사) 1.6g을 사용하는 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 반도체 나노결정-고분자 복합필름을 제조한다.
실시예 7: 반도체 나노결정-고분자 복합필름
상기 실시예 1에서 다관능성 광경화형 올리고머, 단관능성 광경화형 모노머 및 다관능성 광경화형 가교제의 사용량을 각각 4g, 3g 및 3g으로 변경하여 다관능성 광경화형 올리고머의 함량:단관능성 광경화형 모노머와 다관능성 광경화형 가교제의 합계의 중량비가 4:6이 되도록 변경한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 반도체 나노결정-고분자 복합필름을 제조한다.
비교예 1: 반도체 나노결정-고분자 복합필름
상기 실시예 1에서 다관능성 광경화형 올리고머, 단관능성 광경화형 모노머 및 다관능성 광경화형 가교제의 사용량을 각각 6g, 2g 및 2g으로 변경하여 다관능성 광경화형 올리고머의 함량:단관능성 광경화형 모노머와 다관능성 광경화형 가교제의 합계의 중량비가 6:4가 되도록 변경한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 반도체 나노결정-고분자 복합필름을 제조한다.
비교예 2: 반도체 나노결정-고분자 복합필름
상기 실시예 1에서 다관능성 광경화형 올리고머, 단관능성 광경화형 모노머 및 다관능성 광경화형 가교제의 사용량을 각각 8g, 1g 및 1g으로 변경하여 다관능성 광경화형 올리고머의 함량:단관능성 광경화형 모노머와 다관능성 광경화형 가교제의 합계의 중량비가 8:2가 되도록 변경한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 반도체 나노결정-고분자 복합필름을 제조한다.
비교예 3: 반도체 나노결정-고분자 복합필름
상기 실시예 1에서 다관능성 광경화형 가교제를 사용하지 않고, 다관능성 광경화형 올리고머와 단관능성 광경화형 모노머의 사용량을 각각 8 g 및 2 g으로 변경한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 반도체 나노결정-고분자 복합필름을 제조한다.
비교예 4: 반도체 나노결정-고분자 복합필름
상기 실시예 1에서 다관능성 광경화형 올리고머로 고산가 타입 다관능 우레탄 아크릴레이트(UXE-3000, Nippon kayaku사, 산가: 100 mgKOH/g)를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 반도체 나노결정-고분자 복합필름을 제조한다.
실시예 8 내지 실시예 14 및 비교예 5 내지 8: 백라이트 유닛의 제작
450 nm의 발광 파장을 갖는 청색 LED를 광원으로 사용하고 이 위에 도광판과 상기 실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 4의 반도체 나노결정-고분자 복합필름을 각각 위치시키고, 그 위에 프리즘 시트(신화인터텍사)와, DBEF(신화인터텍사)을 차례로 배치하여 실시예 8 내지 실시예 14 및 비교예 5 내지 8의 백라이트 유닛을 제조한다.
단관능성 광경화형 모노머의 종류에 따른 반도체 나노결정의 발광특성
단관능성 광경화형 모노머로 라우릴 아크릴레이트(LA), 라우릴 메타크릴레이트(LMA), 이소옥틸 아크릴레이트(IOA), 이소보닐 아크릴레이트(IBA) 및 2-하이드록시에틸아크릴레이트(2-EHA)의 반도체 나노결정 친화성을 다음과 같이 평가한다. 실시예 1에서 제조한 531nm의 발광파장을 가지는 녹색 반도체 나노결정을 포함하는 녹색 반도체 나노결정 분산액을 상기 단관능성 광경화형 모노머 3g으로 각각 용매 치환한다. 그 결과를 도 7에 도시한다. 도 7에서 톨루엔(toluene)이라고 표시한 것은 실시예 1에서 제조한 531nm의 발광파장을 가지는 녹색 반도체 나노결정을 포함하는 녹색 반도체 나노결정 분산액에 단관능성 광경화형 모노머를 혼합하지 않은 것을 의미한다. 도 7에서 보는 바와 같이 라우릴 아크릴레이트(LA), 라우릴 메타크릴레이트((LMA), 이소옥틸 아크릴레이트(IOA) 및 이소보닐 아크릴레이트(IBA)를 혼합한 경우에는 단관능성 광경화형 모노머를 첨가하지 않은 것과 유사한 발광 특성을 보였으나 2-하이드록시에틸아크릴레이트(2-EHA)를 혼합한 경우는 발광특성이 현저히 감소됨을 알 수 있다.
반도체 나노결정-고분자 복합필름의 기계적 물성과 입자 크기
실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 4의 반도체 나노결정-고분자 복합필름의 기계적 물성을 평가하였다. 인장 강도는 Materials Testing Machine LRX plus(LLOYD instruments) 측정기기로 응력을 측정하여 평가하고 인장 신율은 Physica MCR501(Anton Paar)를 이용하여 측정하여 평가한다. 저장 탄성율(storage modulus)은 Materials Testing Machine LRX plus(LLOYD instruments)로 측정한다. 하기 표 1에서 입자 크기는 도 1에서 적색 반도체 나노결정(13)과 녹색 반도체 나노결정(15)의 1차 입자들이 형성한 클러스터(cluster)의 평균 입자 크기를 의미한다. 상기 입자 크기는 입도 분석기(particle size analyzer, ELS-Z2, Photal Otsuka electronics 사)를 이용하여 측정한다.
항복점 파단점 저장 탄성율 (MPa) 입자
크기
(㎛)
응력 (Mpa) 신율 (%) 응력 (Mpa) 신율 (%)
실시예 1 25.8 13.5 25.3 35.7 75 0.471
실시예 2 31.8 11.7 28.6 26.1 63 0.532
실시예 3 23.4 16.7 17.4 37.6 59 0.372
실시예 4 43.6 12.8 48.0 14.7 67 0.518
실시예 5 22.6 16.7 23.4 29.1 48 0.389
실시예 6 27.8 15.1 24.9 30.4 54 0.416
실시예 7 18 18 20.9 59 62 0.504
비교예 1 6.2 20.7 13.3 101 23 1.204
비교예 2 - - 6 >120 15 1.825
비교예 3 5.7 18.6 15.1 97 17 1.759
비교예 4 8.3 17.9 13.7 65 32 4.753
표 1을 참조하면, 상기 실시예 1 내지 7은 높은 인장 강도와 낮은 인장 신율을 보였으며, 클러스터의 입자 크기도 작은 것을 알 수 있다. 이에 비하여 비교예 1, 3 및 4는 낮은 인장 강도와 높은 인장 신율을 보였고, 비교예 2는 측정시 확인이 불가하였다.
백라이트 유닛의 휘도
상기 실시예 8 내지 실시예 14 및 비교예 5 내지 8의 백라이트 유닛의 휘도는 spectroradiometer(CS-2000, Minolta)로 측정한다. 그 측정결과를 아래 표 2에 기재한다.
휘도(nit)
실시예 8 526
실시예 9 521
실시예 10 515
실시예 11 498
실시예 12 520
실시예 13 487
실시예 14 457
비교예 5 185
비교예 6 214
비교예 7 200
비교예 8 244
표 2로부터 상기 실시예 8 내지 실시예 14의 백라이트 유닛(BLU)의 휘도가 비교예 5 내지 8의 백라이트 유닛(BLU)에 비하여 우수함을 알 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 구현예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 구현예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10, 20, 30: 백라이트 유닛용 필름
12, 22, 32: 반도체 나노결정-고분자 복합필름
13, 15, 23a, 25a: 반도체 나노결정
23b, 25b, 18: 투명 매트릭스
19: 매트릭스 고분자
17a, 17b: 배리어 필름
100, 200, 300: 액정 디스플레이 장치
101, 201, 301: 백라이트 유닛
110, 310: LED 광원
140: 확산판
500: 액정 디스플레이 패널
501: 제1 편광판
502: 액정층
503: 제2 편광판
504: 컬러 필터

Claims (32)

  1. 반도체 나노결정 및 상기 반도체 나노결정이 분산되어 있는 매트릭스 고분자를 포함하는 반도체 나노결정-고분자 복합필름을 포함하고,
    상기 매트릭스 고분자는 다관능성 광경화형(multifunctional photo-curable) 올리고머, 단관능성 광경화형(monofunctional photo-curable) 모노머 및 다관능성 광경화형 가교제를 중합한 고분자이고,
    상기 다관능성 광경화형 올리고머로부터 유도되는 구조단위의 함량(A1), 단관능성 광경화형 모노머로부터 유도되는 구조단위의 함량(A2) 및 다관능성 광경화형 가교제로부터 유도되는 구조단위의 함량(A3)이 하기 수학식 1을 만족하고, 다관능성 광경화형 올리고머는 0.1 mgKOH/g 이하의 산가를 가지는, 백라이트 유닛용 필름:
    [수학식 1]
    A1 < (A2 + A3).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다관능성 광경화형 올리고머로부터 유도되는 구조단위의 함량(A1)과 단관능성 광경화형 모노머로부터 유도되는 구조단위의 함량(A2)과 다관능성 광경화형 가교제로부터 유도되는 구조단위의 함량(A3)의 합계는 A1 : (A2 + A3)가 10:90 내지 55:45의 범위에 있는 백라이트 유닛용 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다관능성 광경화형 올리고머는 2이상의 아크릴레이트 관능기 또는 2 이상의 메타크릴레이트 관능기를 가지는 올리고머로서, 우레탄 (메트)아크릴레이트, 에폭시 (메트)아크릴레이트, 폴리에스테르 (메트)아크릴레이트, 아크릴(acrylic) (메트)아크릴레이트, 폴리부타디엔 (메트)아크릴레이트, 실리콘(silicone) (메트)아크릴레이트, 멜라민 (메트)아크릴레이트 및 이들의 조합에서 선택되는 백라이트 유닛용 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다관능성 광경화형 올리고머는 1,000 내지 20,000의 중량 평균 분자량(Mw)을 가지는 백라이트 유닛용 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다관능성 광경화형 올리고머는 0.01 mgKOH/g 이하의 산가(acidity)를 가지는 백라이트 유닛용 필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단관능성 광경화형 모노머는 하기 화학식 1로 표현되는 화합물인 백라이트 유닛용 필름:
    [화학식 1]
    R1-X1
    상기 화학식 1에서, R1은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 지방족기, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C30의 지환족기(alicyclic group), 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 방향족기(aromatic group)이고 X1는 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기 또는 C2 내지 C10의 알케닐기이다.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 단관능성 광경화형 모노머는 이소보닐(isobornyl) (메트)아크릴레이트, 이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트, 벤조일 (메트)아크릴레이트, 노보닐(norbornyl acrylate) (메트)아크릴레이트, 사이클로헥실(cyclohexyl) (메트)아크릴레이트, n-헥실(n-hexyl) (메트)아크릴레이트, 아다만틸 아크릴레이트, 사이클로펜틸 아크릴레이트 및 이들의 조합에서 선택되는 백라이트 유닛용 필름.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 단관능성 광경화형 모노머는 반도체 나노결정에 대한 8 내지 10의 용해도 상수(solubility parameter)를 가지는 백라이트 유닛용 필름.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 단관능성 광경화형 모노머의 용해도 상수를 δA라 하고 방향족 탄화수소계 용매 또는 할로겐화된 지방족 탄화수소계 용매의 용해도 상수를 δB라 할 때 |δA- δB|이 5이하인 백라이트 유닛용 필름.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 다관능성 광경화형 가교제는 하기 화학식 2로 표현되는 화합물인 백라이트 유닛용 필름:
    [화학식 2]
    Figure pat00012

    상기 화학식 2에서, R2은 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 지방족기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 지환족기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 방향족기이고, X2는 아크릴레이트기 또는 메타크릴레이트기이고, b는 2이상이고 R2의 결합가수를 초과하지 않는다.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 단관능성 광경화형 모노머 및 다관능성 광경화형 가교제는 동일한 관능기를 가지는 백라이트 유닛용 필름.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 나노결정은 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택되는 백라이트 유닛용 필름.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 나노결정은 45nm 이하의 발광파장 스펙트럼의 반치폭(full width of half maximum(FWHM))을 가지는 백라이트 유닛용 필름.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 나노결정-고분자 복합필름은 무기 산화물을 더 포함하는 백라이트 유닛용 필름.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 나노결정은 복수개가 모여 클러스터(cluster)를 형성하고, 상기 클러스터의 입자크기는 약 2 마이크로미터 이하인 백라이트 유닛용 필름.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 나노결정-고분자 복합필름은 적색 반도체 나노결정과 이를 인캡슐레이션하는 제1 투명 매트릭스를 포함하는 제1 복합체; 녹색 반도체 나노결정과 이를 인캡슐레이션하는 제2 투명 매트릭스를 포함하는 제2 복합체; 및 상기 제1 복합체와 제2 복합체가 분산되어 있는 매트릭스 고분자를 포함하는 백라이트 유닛용 필름.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 복합체와 제2 복합체는 각각 2 마이크로미터 이하의 입자크기를 가지는 백라이트 유닛용 필름.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 나노결정-고분자 복합필름은 적색 반도체 나노결정과 녹색 반도체 나노결정의 혼합물 및 상기 혼합물을 인캡슐레이션하는 투명 매트릭스를 포함하는 복합체; 및 상기 복합체가 분산되어 있는 매트릭스 고분자를 포함하는 백라이트 유닛용 필름.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 복합체는 2 마이크로미터 이하의 입자크기를 가지는 백라이트 유닛용 필름.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛용 필름은 상기 반도체 나노결정-고분자 복합필름의 적어도 하나의 일면에 위치하는 배리어 필름을 더 포함하는 백라이트 유닛용 필름.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 배리어 필름은 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 고리형 올레핀 고분자(cyclic olefin polymer, COP), 폴리이미드, 말단에 티올(SH)기를 적어도 2개 가지는 제1 모노머 및 탄소-탄소 불포화 결합을 적어도 2개 가지는 제2 모노머가 중합된 고분자 및 이들의 조합에서 선택되는 고분자를 포함하는 백라이트 유닛용 필름.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 배리어 필름은 무기 산화물을 더 포함하는 백라이트 유닛용 필름.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 배리어 필름은 반도체 나노결정-고분자 복합필름과 접촉하지 않는 면에 요철을 가지는 백라이트 유닛용 필름.
  24. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 나노결정-고분자 복합필름은 반도체 나노결정, 다관능성 광경화형 올리고머, 단관능성 광경화형 모노머, 다관능성 광경화형 가교제 및 광개시제를 포함하는 광경화성 조성물로부터 제조되고, 상기 광경화성 조성물의 발광파장을 λA라 하고 반도체 나노결정의 고유의 발광을 λB 라 할 때 |λA- λB|는 5nm 이하인 백라이트 유닛용 필름.
  25. 제1항 내지 제24항중 어느 하나의 항에 따른 백라이트 유닛용 필름을 포함하는 백라이트 유닛.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은
    LED 광원;
    상기 LED 광원에 이격되게 설치되어 상기 LED 광원으로부터 입사된 광을 백색광으로 전환시켜 액정 패널 쪽으로 출사시키는 상기 백라이트 유닛용 필름; 및
    상기 LED 광원과 상기 백라이트 유닛용 필름 사이에 위치하는 도광판(light guide panel)을 포함하는 백라이트 유닛.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛은 상기 백라이트 유닛용 필름 위에 확산판, 프리즘 시트, 마이크로렌즈 시트 및 휘도 향상 필름에서 선택되는 적어도 하나의 필름을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  28. 제25항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛용 필름은 도광판, 확산판, 프리즘 시트, 마이크로렌즈 시트 및 휘도 향상 필름에서 선택되는 적어도 두 개의 필름 사이에 위치하는 백라이트 유닛.
  29. 제25항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛용 필름에서 출사된 백색광은 CIE 1931 색공간(color space)에서 0.20 내지 0.50의 Cx 값 및 약 0.18 내지 0.42의 Cy 값을 가지는 색좌표를 가지는 백라이트 유닛.
  30. 제25항에 있어서,
    상기 LED 광원이 청색 LED 광원인 경우 상기 백라이트 유닛용 필름은 녹색 반도체 나노결정과 적색 발광 반도체 나노결정을 광학밀도(optical density (OD): UV-Vis 흡수 스펙트럼에서 첫번째 최대 흡수파장(first absorption maximum wavelength)에서의 흡수도)의 비가 2:1 내지 7:1이 되도록 포함되는 백라이트 유닛.
  31. 제25항에 있어서,
    상기 백라이트 유닛용 필름은 상기 LED 광원쪽으로 갈수록 더 낮은 에너지의 발광파장을 가지도록 배치되는 복수의 층으로 위치하는 백라이트 유닛.
  32. 제25항의 백라이트 유닛을 포함하는 액정 디스플레이 장치.
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