KR20160081739A - 양자점을 포함하는 다층구조 접착 소재 및 이를 사용하는 디스플레이 소자 - Google Patents

양자점을 포함하는 다층구조 접착 소재 및 이를 사용하는 디스플레이 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20160081739A
KR20160081739A KR1020150027443A KR20150027443A KR20160081739A KR 20160081739 A KR20160081739 A KR 20160081739A KR 1020150027443 A KR1020150027443 A KR 1020150027443A KR 20150027443 A KR20150027443 A KR 20150027443A KR 20160081739 A KR20160081739 A KR 20160081739A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
quantum dot
adhesive
adhesive layer
bonding material
light
Prior art date
Application number
KR1020150027443A
Other languages
English (en)
Inventor
황장환
Original Assignee
황장환
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 황장환 filed Critical 황장환
Publication of KR20160081739A publication Critical patent/KR20160081739A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02—Non-macromolecular additives
    • C09J11/04—Non-macromolecular additives inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J115/00—Adhesives based on rubber derivatives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/04—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing natural or artificial radioactive elements or unspecified radioactive elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2409/00—Presence of diene rubber

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

다양한 색의 발현이 가능하도록 양자점을 포함하는 접착 소재 및 이를 사용하는 디스플레이 소자가 개시된다. 상기 양자점 접착 소재는 제 1 접착층을 포함하되, 상기 제 1 접착층은 접착 수지 및 상기 접착 수지와 혼합된 양자점을 포함한다.

Description

양자점을 포함하는 다층구조 접착 소재 및 이를 사용하는 디스플레이 소자{ADHESIVE STRUCTURE WITH MULTI-LAYER INCLUDING QUANTUM DOT AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 양자점을 포함하는 다층 구조 접착 소재 및 이를 사용하는 디스플레이 소자에 관한 것이다.
현재 LCD에서 사용되는 백색 면광원(백라이트 유닛)은 광원으로 청색 LED와 황색 형광체를 이용하한 백색광을 컬러필터를 통해 청색(B), 녹색(G), 적색(R)을 구현하는 것으로 광원인 LED의 특성에 따라 청색, 녹색, 적색의 영역이 서로 겹치게 되기 때문에 색 재현성이 낮아질 수밖에 없다.
따라서, 이와 같은 백색광원을 이용하더라도 보다 높은 색재현률의 구현이 가능하도록 하는 색재현률 향상 소재가 필요하다.
한국등록특허공보 제1098783호 (등록일 : 2011년 12월 20일)
본 발명은 일반적으로 면광원에서 사용하는 광원인 LED로부터 출사된 광선이 보다 다양한 색의 발현이 가능하도록 하는 양자점을 포함하는 다층 구조의 접착 소재(광학 부품) 및 이를 사용하는 디스플레이 소자를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 일 태양에 따른 양자점 접착 소재는 제 1 접착층을 포함한다. 상기 제 1 접착층은 접착 수지; 및 상기 접착 수지와 혼합된 양자점을 포함한다.
다른 태양에 따르면, 디스플레이 소자는 제 1 소자; 제 2 소자; 및 상기 제 1 소자와 상기 제 2 소자를 접착시키는 양자점 접착 소재를 포함한다. 여기서, 상기 양자점 접착 소재는 접착 수지 및 상기 접착 수지와 혼합된 양자점을 가지는 제 1 접착층을 포함한다.
또 다른 태양에 따르면, 디스플레이 소자는 광원; 도광판; 및 상기 도광판의 측면들 중 상기 광원과 마주보는 측면에 형성된 양자점 접착 소재를 포함한다. 여기서, 상기 양자점 접착 소재는 접착 수지 및 상기 접착 수지와 혼합된 양자점을 가지는 제 1 접착층을 포함한다.
또 다른 태양에 따르면, 디스플레이 소자는 제 1 소자; 제 2 소자; 및 상기 제 1 소자 및 상기 제 2 소자를 접착시키며, 순차적으로 배열된 제 1 양자점 접착 소재 및 제 2 양자점 접착 소재를 포함한다. 상기 제 1 양자점 접착 소재는 제 1 색을 발현하도록, 제 1 접착 수지 및 상기 제 1 접착 수지와 혼합된 제 1 양자점을 가지며, 상기 제 2 양자점 접착 소재는 상기 제 1 색과 다른 제 2 색을 발현하도록, 제 2 접착 수지 및 상기 제 2 접착 수지와 혼합된 제 2 양자점을 가진다.
본 발명에 따른 양자점 접착 소재는 접착제 또는 접착 필름 등으로 사용되며, 다양한 양자점을 포함하므로 다양한 색상을 발현할 수 있다. 또한, 상기 양자점 접착 소재가 접착제 대신 사용될 수 있으므로, 디스플레이 소자는 청색 LED만으로도 양자점을 포함하는 접착제를 사용하여 백색 광을 실현할 수가 있다. 따라서, 디스플레이 소자의 색재현률이 향상될 수 있다.
또한, 복수의 접착층들을 사용하는 양자점 접착 소재를 사용하므로, 하나의 접착층 내에 서로 다른 크기의 양자점들이 존재하는 양자점 접착 소재에 비하여 Band gap 전이 등의 현상이 발생되지 않을 수 있다.
게다가, 상기 양자점 접착 소재가 고무 계열의 접착 수지를 사용하므로, 수분 및 산소의 유입을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 양자점 접착 소재를 도시한 단면도이다.
도 2는 양자점의 구조 및 동작을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 양자점 접착 소재를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 양자점 접착 소재를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디스플레이 소자를 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 도 5의 디스플레이 소자와 대비하기 위한 액정 표시 소자를 도시한 도면들이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디스플레이 소자의 백라이트 유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 디스플레이 소자의 백라이트 유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 자세히 설명하도록 한다.
본 발명은 양자점(Quantum Dot)을 포함하는 접착제 및 접착 필름, 이를 이용하는 디스플레이 소자에 관한 것이다. 이하, 접착제 및 접착 필름을 양자점 접착 소재로 통칭하겠다.
일 실시예에 따르면, 상기 양자점 접착 소재는 순차적으로 배열된 양자점을 포함하는 복수의 접착층들을 포함하며, 이 경우 예를 들어 발광 다이오드(LED)로부터 출력된 광이 상기 양자점 접착 소재로 입사되면 상기 양자점 접착 소재는 백색광을 출력할 수 있다.
이하, 본 발명의 양자점 접착 소재 및 이를 이용하여 디스플레이 소자의 다양한 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상술하겠다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 양자점 접착 소재를 도시한 단면도이고, 도 2는 양자점의 구조 및 동작을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 양자점 접착 소재(100)는 자외선 경화 또는 열 경화가 가능한 접착 수지(resin, 110) 및 접착 수지(110)와 혼합된 양자점(112)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 접착 수지(110)는 예를 들어 디스플레이 소자의 봉지층과 같이 수분 또는 산소의 유입을 방지할 수 있으면서 접착 성질을 가지는 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 접착 수지(110)는 산소 및 수분의 유입을 방지할 수 있는 부타디엔 또는 이소프렌의 고무 계열 수지로 이루어질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 접착 수지(110)는 (A) 이소프렌 (메타)아크릴레이트 올리고머 10~30 중량%, (B) 이소프렌계 화합물 10~50 중량%, (C) 부타디엔계 화합물 15~40 중량%, (D) 아크릴레이트 단량체 5~20 중량% 및 (E) 광개시제 1~5 중량%를 포함할 수 있다.
(A) 이소프렌 (메타)아크릴레이트 올리고머는 5,000~500,000g/mol의 분자량을 가지는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10,000~100,000g/mol의 분자량을 가진다.
(B) 이소프렌은 아래에 보여지는 바와 같은 구조의 2-메틸-1,3-부타디엔으로 부타디엔 올리고머와 상용 가능한 모노머, 올리고머를 사용할 수 있고, 바람직하게는 2-[(2-메틸-1-옥소2-프로페닐)옥시]에틸 에스터를 포함하는 것을 선택하여 사용할 수 있다.
Figure pat00001
(C) 부타디엔 화합물은 1,3-부타디엔으로 컨쥬게이트된 디엔으로 C4H6의 분자식을 갖는 올리고머를 사용할 수 있다.
(D) 아크릴레이트 단량체는 디에틸아미노에틸 아크릴레이트, 디메틸아미노에틸 아크릴레이트, t-옥틸 아크릴레이트, N,N-디메틸 아크릴아마이드, N-비닐 카프로락탐, N-비닐 피롤리돈, 아크릴로일 몰포린, 이소부톡시메틸 아크릴아마이드, 디아세톤 아크릴아마이드, 보닐 (메타)아크릴레이트, 이소보닐 (메타)아크릴레이트, 트리사이클로테카닐 아크릴레이트, 페닐티오에틸 아크릴레이트, 2-페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, 디사이클로펜타닐 아크릴레이트, 디사이클로펜타디엔 아크릴레이트, 4-큐밀페녹시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필 아크릴레이트, 2-메타크릴로일 옥시 에틸애시드 포스페이트, 싸이클릴 트리메틸올프로판 포말 아크릴레이트, o-페닐페녹시에틸 아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌글리콜 아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜 아크릴레이트, 에톡시에톡시에틸 아크릴레이트, 메톡시에틸렌글리콜 아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노 아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜모노 아크릴레이트, 싸이클로헥실 아크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 에폭시디에틸렌글리콜 아크릴레이트, (메타)아크릴릭 애시드, 부톡시에틸 아크릴레이트, 테트라하이드로퍼퓨릴 (메타)아크릴레이트, β-메타크릴로일옥시에틸하이드로젠 살레이트, 스티어릴 아크릴레이트, 옥타데실 아크릴레이트, 운데실 아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트, 데실 아크릴레이트, 노닐 아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, 옥틸 아크릴레이트, 헵틸 아크릴레이트, 헥실 아크릴레이트, 이소아밀 아크릴레이트, 펜틸 아크릴레이트, t-부틸 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, 아밀 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 이소프로필 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 2-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 7-아미노-3,7-디메틸옥틸 아크릴레이트, N,N-디에틸 (메타)아크릴아마이드, N,N'-디메틸-아미노프로필(메타)아크릴레이트, 트리메틸올 프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 비스페닐 플루오렌 디아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트 단량체, 비스페놀A 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌그리콜 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리옥시에틸 아크릴레이트, 1,9-노난디올 디아크릴레이트, 1,10-데칸디올 디아크릴레이트, 트리사이클로데칸디메타놀 디아크릴레이트 및 트리스(2-히드록시에틸) 이소시아누레이트 디아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상 선택하여 사용할 수 있다.
(E) 광개시제는 예를 들어 365㎚의 자외선에 반응하는 제 1 광개시제 및 예를 들어 320㎚의 자외선에 반응하는 제 2 광개시제를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 광개시제는 히드록시 아세토피논(Hydroxy Acetophenone) 계열의 물질일 수 있고, 상기 제 2 광개시제는 TPO 계열의 물질일 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 광개시제는 아래의 구조를 가지는 1-phenyl-2-hydroxy-2-methyl propane-1-one, 또는 1-hydroxy cyclrohexyl phenyl ketone일 수 있다.
Figure pat00002
[ 1-phenyl-2-hydroxy-2-methyl propane-1-one ]
Figure pat00003
[ 1-hydroxy cyclrohexyl phenyl ketone ]
상기 제 2 광개시제는 2,4,6-Trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphineoxide일 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 광개시제는 2,2-디메톡시-2-페닐-아세토페논, 잔톤, 1-히드록시사이클로헥실페닐 케톤, 벤즈알데하이드, 안트라퀴논, 3-메틸아세토페논, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-디페닐 포스핀, 1-(4-이소프로필-페놀)-2-히드록시-2-메틸 프로판-1-온, 티오잔톤, 4-클로로벤조페논, 4,4'-디메톡시벤조페논, 4,4'-디아미노벤조페논, 벤조인 프로필 에테르 및 벤조인에틸 에테르로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상 선택하여 사용할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 접착 수지(110)는 (A) 이소프렌계 화합물 15~40 중량%, (B) 부타디엔계 화합물 1~5 중량%, (C) 아크릴레이트 단량체 10~20 중량%, (D) 광개시제 1~5 중량% 및 (E) 접착증진제 30~50 중량%를 포함할 수 있다.
상기 접착증진제는 비닐트리클로로실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 2-(3,4 에폭시클로로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, p-스티릴트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타클릴록시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴록시프로필트리메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-트리에톡시실일-N-(1,3디메틸-부틸리덴)프로필아민, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(비닐벤질)-2-아미노에틸-3-아미노프로필트리메톡시실란히드로클로라이드, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-메캡토프로필메틸디메톡시실란, 3-머캡토프로필트리메톡시실란, 3-머캡토프로필트리메톡시실란, 비스(트리에톡시실일프로필)테트라설파이드 및 3-이소시아네이토프로필트리에톡시실란으로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상 선택하여 사용할 수 있다.
정리하면, 본 실시예의 양자점 접착 소재(100)는 접착 특서을 가지면서 수분 및 산소의 유입을 방지하는 접착 수지(100) 및 양자점(112)을 포함할 수 있으며, 디스플레이 소자의 접착제 대신 사용될 수 있다. 또한, 접착제(100)가 수분 및 산소의 유입의 방지가 가능하므로, 접착제(100)가 봉지 필름 대신 사용될 수도 있으며, 수분 및 산소에 취약한 OLED 소자에 적합할 수 있다.
한편, 양자점 접착 소재(100)가 양자점(112)을 포함하므로, 광을 접착제(100)로 입사시키면 양자점 접착 소재(100)는 입사된 광과 다른 색의 광을 출력시킬 수 있다.
이러한 본 발명의 효과는 양자점(112)의 특징으로부터 기인한다. 양자점(112)은 전압을 가하면 빛이 없이도 자체적으로 발광하는 수나노미터 크기의 반도체 결정으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 2~10㎚ 크기의 Core(중심체)와 Shell(껍질)로 이루어진다. CdSe(카드뮴셀레나이드)로 이루어진 Core(중심핵)과 ZnS(황산아연)으로 이루어진 Shell(껍질)로 구성되어 있으며, 이를 최종적으로 고분자코팅이 감싸고 있는 구조이다.
양자점(112)은 동일한 물질임에도 불구하고 물질입자크기에 따라 색이 달라진다. 입자크기가 작으면 짧은 파장의 빛이 발생하여 파란색(Blue)을 띄고, 크기가 클수록 긴 파장의 빛을 발생하면서 빨간색(Red)을 나타내게 되므로 다양한 색을 입자의 크기를 통해 구현이 가능하다. 따라서, 접착제(100)가 특정 색의 광을 발현할 수 있는 양자점(112)으로 이루어지면, 접착제(100)로 입사되는 광이 접착제(100)를 통과하면 다른 색으로 가변될 수 있다.
즉, 접착제(100)의 양자점(112)을 적절히 설정하면, 상기 디스플레이 소자는 원하는 다양한 색을 실현할 수 있다. 또한 유기물질이 아니기 때문에 광 안정성도 보장할 수 있다.
양자점(112)의 장점은 기존의 형광체에 비해서 1) 발광효율이 높으며, 2) 색의 표현 범위와 색순도가 높으며, 3) 투명도가 높다는 것 등이 있다.
한편, 양자점 접착 소재(100)가 접착 필름으로 구현될 경우에는, 도 1의 접착층의 상부 및 하부에 이형 필름이 부착될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 양자점 접착 소재를 도시한 단면도이다.
본 실시예의 양자점 접착 소재는 도 3의 (A)에 도시된 바와 같이 2개의 접착층들 또는 도 3의 (B)에 도시된 바와 같이 3개의 접착층들을 포함할 수 있다. 즉, 상기 양자점 접착 소재는 순차적으로 적층된 복수의 접착층들을 포함할 수 있다.
각 접착층은 수분 및 산소의 유입을 방지할 수 있는 접착 수지 및 양자점을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 양자점 접착 소재는 소정 전압이 인가되면 도 3의 (A)에 도시된 바와 같이 녹색 광을 출력시키는 양자점을 포함하는 제 1 접착층(G) 및 적색 광을 출력시키는 양자점을 포함하는 제 2 접착층(R)을 포함할 수 있으며, 디스플레이 소자의 접착제 대신 사용될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 양자점 접착 소재는 도 3의 (B)에 도시된 바와 같이 청색 광을 출력시키는 양자점을 포함하는 제 1 접착층(B), 녹색 광을 출력시키는 양자점을 포함하는 제 2 접착층(G) 및 적색 광을 출력시키는 양자점을 포함하는 제 3 접착층(R)을 포함할 수 있으며, 디스플레이 소자의 접착제 대신 사용될 수 있다.
정리하면, 본 실시예의 양자점 접착 소재는 서로 다른 색을 발현할 수 있는 복수의 접착층들이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다. 각 색상별로 접착층을 별도로 생성하므로, 양자점 접착 소재의 제조 공정이 간단하고 서로 다른 색상을 발현하는 양자점들이 혼합됨으로써 발생할 수 있는 Band-gap 문제가 발생되지 않을 수 있다.
위에서는, 접착층이 적색 광, 녹색 광, 청색 광을 발현하는 것으로 언급하였으나, 접착층은 황색 광, 자홍색 광(magenta light) 등 다양한 광을 발현할 수 있다.
또한, 위에서는 청색 광을 발현하는 접착층(B), 녹색 광을 발현하는 접착층(G) 및 적색 광을 발현하는 접착층(R)이 순차적으로 형성되는 것으로 설명하였으나, 접착층들의 순서는 다양하게 변형될 수 있고 이러한 변형이 본 발명의 권리범위에 속한다는 것은 당업자에게 있어 자명한 사실일 것이다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 양자점 접착 소재를 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예의 양자점 접착 소재는 청색 광을 발현하는 접착층(B), 녹색 광을 발현하는 접착층(G), 적색 광을 발현하는 접착층(R) 및 접착층들(R 및 B)의 일면에 형성된 이형 필름들(400 및 402)을 포함할 수 있으며, 예를 들어 접착 필름일 수 있다.
이형 필름들(400 및 402)은 서로 다른 이형력을 가질 수 있으며, 이는 디스플레이 소자에 사용할 때 이형 필름들(400 및 402)이 순차적으로 제거되게 하기 위해서이다. 구체적으로는, 이형 필름들(400 및 402)이 형성된 상태로 양자점 접착 소재가 납품되고, 디스플레이 소자에 접착제 또는 접착 필름으로 사용될 때 이형 필름들(400 및 402)이 한번에 제거되지 않고 순차적으로 제거될 수 있다.
이하, 본 발명의 양자점 접착 소재를 디스플레이 소자에 사용하는 다양한 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상술하겠다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디스플레이 소자를 도시한 도면이며, 도 6 및 도 7은 도 5의 디스플레이 소자와 대비하기 위한 액정 표시 소자를 도시한 도면들이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예의 디스플레이 소자, 예를 들어 액정 표시 소자(Liquid Crystal Display, LCD)는 백라이트 유닛(500), 하부 편광판(502), 양자점을 포함하는 단층 또는 다층 구조의 접착소재(504), 유리 기판(506), 액정층(508), 유리 기판(510), 접착제(512) 및 상부 편광판(514)을 포함할 수 있다.
접착소재(504)를 제외한 나머지 구성요소들은 LCD의 일반 구성요소들이므로, 이하 설명을 생략한다.
접착소재(504)는 양자점 접착 소재로서, 도 1에 도시된 바와 같이 접착 수지 및 양자점을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 접착 수지는 수분 및 산소의 유입을 방지할 수 있다.
접착소재(504)는 하부 편광판(502)과 유리 기판(506) 사이에 사용될 수 있다. 물론, 접착제(512) 또한 접착소재(504)와 동일한 성분으로 이루어질 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 접착소재(504)는 적색 광을 발현하는 제 1 접착층 및 녹색 광을 발현하는 제 2 접착층이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 디스플레이 소자는 청색 LED만을 광원으로 사용하여도 접착소재(504)로 인하여 최종적으로 백색 광을 실현할 수 있다. 결과적으로, 색재현률이 양자점을 포함하지 않는 접착제를 사용하는 LED의 70%보다 훨씬 높은 약 110%를 실현할 수 있으며, 전력 효율도 30~40% 상승할 수 있다.
구체적으로는, 기존의 LCD에서는 고효율의 색상을 구현하기 위하여 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED를 조합하여야 했으나, 이 경우 색상을 구현하기가 매우 복잡하고 직하형에 한정될 뿐만 아니라 제조 비용이 상승되는 문제점을 야기한다. 반면에, 본 실시예의 접착제(504)를 사용하면, 청색 LED만으로도 상기 양자점을 포함하는 접착소재(504)로 인하여 고효율의 색상을 실현할 수가 있다. 따라서, LCD의 색재현률이 향상될 수 있다.
한편, 양자점을 이용하여 LCD를 구현하는 방법으로, 도 6에 도시된 바와 같이 양자점 레일을 이용하거나 도 7에 도시된 바와 같이 양자점 필름을 백라이트 유닛에 포함시켜 사용하는 방법도 고려할 수 있다. 그러나, 양자점 레일을 사용하는 LCD 방식은, 측면 부착이 어렵고 광원인 LED가 양자점에 인접하여 있어서 LED의 열에 의해 양자점의 수명이 단축되는 문제가 있다. 또한, 양자점 필름을 이용하는 LCD 방식은, 백라이트 유닛을 제조하기 위하여 많은 양자점 소재들이 필요하여 LCD의 비용이 증가하여 경쟁력이 저하되는 문제점이 있다.
반면에, 양자점을 포함하는 접착소재(504)를 사용하는 본 실시예의 LCD에서는, LED의 열로 인한 수명 단축 및 비용 증가 등의 문제가 전혀 발생되지 않으면서도 청색 LED만으로 백색 광을 실현할 수 있다. 특히, 기존 LCD 제조시 접착제를 대체하여 양자점을 포함한 접착제를 사용하므로, 기존 LCD 공정에서 더 추가되는 공정이 없다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디스플레이 소자의 백라이트 유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 도광판(802)의 일측면에는 양자점 접착 소재들(804 및 806)이 형성될 수 있으며, 양자점 접착 소재들(804 및 806)은 광원(800)과 마주보도록 배열될 수 있다. 한편, 복수의 접착층들을 포함하는 하나의 양자점 접착 소재가 도광판(802)의 일측면에 형성될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 광원(800)은 청색 LED이고, 양자점 접착 소재들(804 및 806)은 각기 적색 광 및 녹색 광을 발현할 수가 있다. 결과적으로, 도광판(802)을 통하여 LCD 패널로 진행되는 광은 백색 광일 수 있다.
다만, 양자점 접착 소재들(804 및 806)이 열에 민감하므로, 양자점 접착 소재들(804 및 806)은 광원(800)으로부터 소정 거리 이상 이격될 필요가 있다.
이러한 광원(800)으로부터 발생되는 열로 인한 양자점의 영향을 최소화하기 위하여 하기 도 9와 같이 디스플레이 소자를 설계할 수도 있다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 디스플레이 소자의 백라이트 유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9의 (A)를 참조하면, 도광판(902)의 일측면에 양자점 접착 소재들(904 및 906)이 형성되고, 양자점 접착 소재(904)의 일면에 열 전달 방지 소자(908)가 형성될 수 있다.
예를 들어, 광원(900)은 청색 광을 출력하는 청색 LED일 수 있고, 양자점 접착 소재들(904 및 906)은 각기 적색 광 및 녹색 광을 발현할 수 있다. 결과적으로, 도광판(902)으로부터 LCD 패널로 입사되는 광은 백색 광일 수 있다.
이 때, 광원(900)으로부터 발생된 열이 양자점 접착 소재들(904 및 906)에 최소로 전달되게 하기 위하여 광원(900)과 양자점 접착 소재(904) 사이에 열 전달 방지 소자(908)가 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 열 전달 방지 소자(908)는 속이 빈 튜브일 수 있으며, 즉 열 전달 방지 소자(908)의 내측에 홀(910) 또는 요부가 형성될 수 있다. 또한, 열 전달 방지 소자(908)는 광원(900)으로부터 출력된 광이 도광판(902)으로 입력되도록 하기 위하여, 투명한 재질, 예를 들어 PMMA(Polymethylmethacrylate) 등으로 이루어질 수 있다. 결과적으로, 열 전달 방지 소자(908)로 인하여 광원(900)으로부터의 열이 양자점 접착 소재들(904 및 906)의 양자점들로의 영향을 최소화하면서, 광원(900)으로부터 출력된 광이 도광판(902)으로 잘 전달될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 열 전달 방지 소자(908)는 도 9의 (B)에 도시된 바와 같이 도광판(902)을 향하여 테이퍼(taper)진 구조를 가질 수도 있다. 이 경우, 광원(900)으로부터 출력된 광이 열 전달 방지 소자(908)의 테이퍼진 구조로 인하여 도광판(902)으로 더 잘 전달될 수 있다.
위에서는, 디스플레이 소자가 백색 광을 구현하는 것을 예로 하여 설명하였으나, 디스플레이 소자가 구현하는 색상에는 제한이 없다.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100, 504 : 양자점 접착 소재 110 : 접착 수지
112 : 양자점 400, 402 : 이형 필름

Claims (19)

  1. 제 1 접착층을 포함하되,
    상기 제 1 접착층은,
    접착 수지; 및
    상기 접착 수지와 혼합된 양자점을 포함하는 것을 특징으로 하는 양자점 접착 소재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 양자점 접착 소재는 디스플레이 소자의 접착제, 접착 필름 또는 봉지 필름으로 사용되는 것을 특징으로 하는 양자점 접착 소재.
  3. 제1항에 있어서, 상기 접착 수지는 부타디엔 또는 이소프렌의 고무 계열 수지를 포함하여 수분 및 산소의 유입 방지가 가능한 것을 특징으로 하는 양자점 접착 소재.
  4. 제3항에 있어서, 상기 접착 수지는,
    (A) 이소프렌 (메타)아크릴레이트 올리고머 10 내지 30 중량%;
    (B) 이소프렌계 화합물 10 내지 50 중량%;
    (C) 부타디엔계 화합물 15 내지 40 중량%
    (D) 아크릴레이트 단량체 5 내지 20 중량%; 및
    (E) 광개시제 1 내지 5 중량를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자점 접착 소재.
  5. 제3항에 있어서, 상기 접착 수지는,
    (A) 폴리이소프렌 15 내지 40 중량%;
    (B) 부타디엔 1 내지 5 중량%;
    (C) 아크릴레이트 단량체 10 내지 20 중량%;
    (D) 광개시제 1 내지 5 중량%; 및
    (F) 접착증진제 30 내지 50 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자점 접착 소재.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 접착층 위에 배열된 제 2 접착층을 더 포함하고,
    상기 제 2 접착층 또한 접착 수지 및 양자점을 포함하되,
    상기 제 1 접착층 및 상기 제 2 접착층은 각기 다른 색을 발현하는 것을 특징으로 하는 양자점 접착 소재.
  7. 제 1 소자;
    제 2 소자; 및
    상기 제 1 소자와 상기 제 2 소자를 접착시키는 양자점 접착 소재를 포함하되,
    상기 양자점 접착 소재는,
    접착 수지 및 상기 접착 수지와 혼합된 양자점을 가지는 제 1 접착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 소자.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제 1 소자는 하부 편광판이고, 상기 제 2 소자는 유리 기판인 것을 특징으로 하는 디스플레이 소자.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제 1 접착층 위에 배열된 제 2 접착층을 더 포함하고,
    상기 제 2 접착층 또한 접착 수지 및 양자점을 포함하되,
    상기 제 1 접착층 및 상기 제 2 접착층은 각기 다른 색을 발현하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 소자.
  10. 제7항에 있어서,
    청색 광을 출력하는 광원을 더 포함하되,
    상기 제 1 접착층 및 상기 제 2 접착층은 각기 적색 광 및 녹색 광을 발현하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 소자.
  11. 제7항에 있어서, 상기 접착 수지는 부타디엔 또는 이소프렌의 고무 계열 수지를 포함하여 수분 및 산소의 유입 방지가 가능한 것을 특징으로 하는 디스플레이 소자.
  12. 광원;
    도광판; 및
    상기 도광판의 측면들 중 상기 광원과 마주보는 측면에 형성된 양자점 접착 소재를 포함하되,
    상기 양자점 접착 소재는,
    접착 수지 및 상기 접착 수지와 혼합된 양자점을 가지는 제 1 접착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 소자.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제 1 접착층 위에 배열된 제 2 접착층을 더 포함하고,
    상기 제 2 접착층 또한 접착 수지 및 양자점을 포함하되,
    상기 제 1 접착층 및 상기 제 2 접착층은 각기 다른 색을 발현하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 소자.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제 2 접착층 위에 형성된 열 전달 방지 소자를 더 포함하되,
    상기 열 전달 방지 소자는 상기 광원으로부터 출력된 광은 투과시키면서 상기 광원으로부터 발생된 열을 차단하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 소자.
  15. 제13항에 있어서, 상기 광원이 청색 광을 출력할 때 상기 제 1 접착층 및 상기 제 2 접착층은 각기 적색 광 및 녹색 광을 발현하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 소자.
  16. 제14항에 있어서, 상기 열 전달 방지 소자는 속이 빈 튜브인 것을 특징으로 하는 디스플레이 소자.
  17. 제15항에 있어서, 상기 열 전달 방지 소자는 상기 광원으로부터 상기 도광판 방향으로 하여 테이퍼진 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 소자.
  18. 제12항에 있어서, 상기 접착 수지는 부타디엔 또는 이소프렌의 고무 계열 수지를 포함하여 수분 및 산소의 유입 방지가 가능한 것을 특징으로 하는 디스플레이 소자.
  19. 제 1 소자;
    제 2 소자; 및
    상기 제 1 소자 및 상기 제 2 소자를 접착시키며, 순차적으로 배열된 제 1 양자점 접착 소재 및 제 2 양자점 접착 소재를 포함하되,
    상기 제 1 양자점 접착 소재는 제 1 색을 발현하도록, 제 1 접착 수지 및 상기 제 1 접착 수지와 혼합된 제 1 양자점을 가지며,
    상기 제 2 양자점 접착 소재는 상기 제 1 색과 다른 제 2 색을 발현하도록, 제 2 접착 수지 및 상기 제 2 접착 수지와 혼합된 제 2 양자점을 가지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 소자.






KR1020150027443A 2014-12-31 2015-02-26 양자점을 포함하는 다층구조 접착 소재 및 이를 사용하는 디스플레이 소자 KR20160081739A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20140194889 2014-12-31
KR1020140194889 2014-12-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160081739A true KR20160081739A (ko) 2016-07-08

Family

ID=56503919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150027443A KR20160081739A (ko) 2014-12-31 2015-02-26 양자점을 포함하는 다층구조 접착 소재 및 이를 사용하는 디스플레이 소자

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160081739A (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108384462A (zh) * 2018-02-06 2018-08-10 苏州星烁纳米科技有限公司 胶水、量子点胶液及光转换元件
CN110845986A (zh) * 2018-08-20 2020-02-28 纳晶科技股份有限公司 胶水组合物、量子点组合物、量子点复合材料及其应用
CN111334244A (zh) * 2020-02-28 2020-06-26 Tcl华星光电技术有限公司 封装荧光胶层及其制作方法、量子点背光源
WO2021068324A1 (zh) * 2019-10-12 2021-04-15 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种显示面板
CN116063967A (zh) * 2023-02-21 2023-05-05 华南师范大学 一种量子点荧光胶体、量子点On-chip白光LED及其制备方法
US11675231B2 (en) 2018-12-19 2023-06-13 Samsung Display Co., Ltd. Composition for light conversion layer, light conversion layer and electronic device including the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101098783B1 (ko) 2009-10-21 2011-12-26 송진원 양자점을 이용한 디스플레이 장치 및 그 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101098783B1 (ko) 2009-10-21 2011-12-26 송진원 양자점을 이용한 디스플레이 장치 및 그 제조방법

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108384462A (zh) * 2018-02-06 2018-08-10 苏州星烁纳米科技有限公司 胶水、量子点胶液及光转换元件
CN108384462B (zh) * 2018-02-06 2021-03-02 苏州星烁纳米科技有限公司 胶水、量子点胶液及光转换元件
CN110845986A (zh) * 2018-08-20 2020-02-28 纳晶科技股份有限公司 胶水组合物、量子点组合物、量子点复合材料及其应用
CN110845986B (zh) * 2018-08-20 2022-04-19 纳晶科技股份有限公司 胶水组合物、量子点组合物、量子点复合材料及其应用
US11675231B2 (en) 2018-12-19 2023-06-13 Samsung Display Co., Ltd. Composition for light conversion layer, light conversion layer and electronic device including the same
WO2021068324A1 (zh) * 2019-10-12 2021-04-15 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种显示面板
CN111334244A (zh) * 2020-02-28 2020-06-26 Tcl华星光电技术有限公司 封装荧光胶层及其制作方法、量子点背光源
CN116063967A (zh) * 2023-02-21 2023-05-05 华南师范大学 一种量子点荧光胶体、量子点On-chip白光LED及其制备方法
CN116063967B (zh) * 2023-02-21 2024-02-27 华南师范大学 一种量子点荧光胶体、量子点On-chip白光LED及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20160081739A (ko) 양자점을 포함하는 다층구조 접착 소재 및 이를 사용하는 디스플레이 소자
KR101604339B1 (ko) 광 변환 필름, 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 표시장치
JP5025928B2 (ja) 発光体、それを用いた照明及び表示装置
CN109964155B (zh) 含荧光体膜及背光单元
KR101686736B1 (ko) 양자점-고분자 복합체의 제조 방법, 양자점-고분자 복합체, 이를 포함하는 광 변환 필름, 백라이트 유닛 및 표시장치
KR101686713B1 (ko) 양자점-고분자 복합체의 제조 방법, 양자점-고분자 복합체, 이를 포함하는 광 변환 필름, 백라이트 유닛 및 표시장치
KR101210163B1 (ko) 광학 시트 및 이를 포함하는 표시장치
US20190251897A1 (en) Light absorbing body-containing film and backlight unit
KR101936116B1 (ko) 광학 부재, 이를 포함하는 표시장치 및 이의 제조방법
JP5543518B2 (ja) 表示装置
CN109661610B (zh) 含荧光体薄膜及背光单元
TWI463189B (zh) 光學構件、包含其之顯示裝置、及其製造方法
JP2012073613A (ja) 光学部材、これを含む表示装置及びその製造方法
US11549054B2 (en) Phosphor-containing film and backlight unit
US11380823B2 (en) Backlight module with composite color-conversion optical material
CN109661598B (zh) 含荧光体薄膜及背光单元
TW201317684A (zh) 光學件、具有其之顯示裝置及其製造方法
KR101756522B1 (ko) 양자점-수지 복합체의 제조 방법, 양자점-수지 복합체, 이를 포함하는 광 변환 필름, 백라이트 유닛 및 표시장치
KR20120085105A (ko) 광 변환 부재, 이를 포함하는 표시장치 및 이의 제조방법
KR20170023376A (ko) 양자점 광변환 시트
KR20170023375A (ko) 양자점 광변환 시트
JP2023020875A (ja) 量子ドット複合材、それを使用する光学フィルム及びバックライトモジュール
CN114621688A (zh) 光学膜、背光模块及光学膜的制造方法
WO2018084282A1 (ja) 蛍光体含有フィルムおよびバックライトユニット
KR101877479B1 (ko) 광학 부재, 이를 포함하는 표시장치 및 이의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application