KR20160123838A - 양자점-고분자 복합체의 제조 방법, 양자점-고분자 복합체, 이를 포함하는 광 변환 필름, 백라이트 유닛 및 표시장치 - Google Patents

양자점-고분자 복합체의 제조 방법, 양자점-고분자 복합체, 이를 포함하는 광 변환 필름, 백라이트 유닛 및 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 매트릭스 수지로 이루어진 제1상(first phase), 상기 제1상 내에 분산되어 분포하며, 그 내부에 양자점을 포함하는 구형의 제2상(second phase) 및 상기 제2상의 표면을 따라 상기 제1상 및 제2상의 경계면에 분포하는 마이크로 산란제를 포함하는 양자점-고분자 복합체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

Description

양자점-고분자 복합체의 제조 방법, 양자점-고분자 복합체, 이를 포함하는 광 변환 필름, 백라이트 유닛 및 표시장치{METHOD FOR MANUFACTUING QUANTUM DOT-POLYMER COMPLEX, QUANTUM DOT-POLYMER COMPLEX, LIGHT CONVERSION FILM, BACLIGHT UNIT AND DISPLAY DEVIVE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 양자점-고분자 복합체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 신뢰성 및 광 추출 효율이 우수한 양자점-고분자 복합체의 제조방법, 이를 이용하여 제조된 양자점-고분자 복합체 및 이를 포함하는 광 변환 필름, 백라이트 유닛 및 표시장치에 관한 것이다.
최근 정보화 시대에 발맞추어 디스플레이(display) 분야 또한 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응해서 박형화, 경량화, 저소비전력화 장점을 지닌 평판표시장치(FPD, Flat Panel Display)로서 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display), 플라즈마표시장치(PDP, Plasma Display Panel device), 전기발광표시장치(ELD, ElectroLuminescence Display), 전계방출표시장치(FED, Field Emission Display) 등이 소개되어 기존의 브라운관(CRT, Cathode Ray Tube)을 빠르게 대체하며 각광받고 있다.
이 중에서도 액정표시장치는 소비전력이 낮고, 휴대성이 양호한 기술 집약적이며, 부가가치가 높은 차세대 첨단 디스플레이(display)소자로 각광받고 있다. 액정표시장치는 그 자체가 발광하여 화상을 형성하지 못하고, 외부로부터 빛이 입사되어 화상을 형성하는 수광형 디스플레이 장치이기 때문에, 광을 제공하기 광원이 필수적으로 요구된다. 종래에는 액정표시장치의 광원으로 냉음극 형광램프(CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp)가 주로 사용되어 왔으나, 냉음극 형광 램프는 장치가 대형화될 경우 휘도 균일성을 확보하기 어렵고, 색 순도가 떨어진다는 문제점이 있다.
따라서, 최근에는 액정표시장치의 광원으로 냉음극 형광 램프 대신 삼색 발광다이오드(LED, Light Emitting Diode)를 사용하고 있는 추세이다. 삼색 LED를 광원으로 사용할 경우, 높은 색순도를 재현할 수 있어 고품질의 화상을 구현할 수 있다는 장점이 있으나, 그 가격이 매우 비싸기 때문에 제조 비용이 상승한다는 단점이 있다. 따라서, 광원으로 비교적 가격이 저렴한 청색 발광다이오드를 사용하고, 양자점(QD, Quantum Dot)을 포함하는 광 변환 필름을 이용하여 청색광을 적색광 및 녹색광으로 변환시켜 백색광을 구현하는 기술들이 제안되고 있다.
양자점을 이용한 광 변환 필름 제조 시에 양자점이 매트릭스 수지 내에 고르게 분산되도록 하는 것이 중요한데, 양자점들이 응집되어 있을 경우 광원에서 방출된 광이 2 이상의 양자점을 거치게 되는 재흡수 과정이 발생하여 발광 효율이 떨어지기 때문이다. 그러나, 현재 시판되고 있는 양자점들은 대부분 분산성 향상을 위해 양자점 표면이 소수성 리간드 등으로 캡핑되어 있어 분산 가능한 매질의 종류가 극히 한정적이며, 이로 인해 필름 제조를 위해 사용할 수 있는 수지의 종류가 극히 제한적이다.
또한, 현재까지 제안된 광 변환 필름들의 경우, 필름의 상면과 하면에는 배리어 필름이 부착되지만, 필름의 측면부에는 별도의 배리어 수단을 포함하고 있지 않아 측면부를 통해 침투하는 산소나 수분에 의해 필름 에지부에 위치하는 양자점이 산화된다는 문제점이 있었다. 이를 방지하기 위해서는 산소와 수분에 대한 투과율이 낮은 매트릭스 수지를 사용하는 것이 바람직하나, 이러한 투기율 및/또는 투습율이 낮은 수지들에는 양자점이 잘 분산되지 않는다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 양자점의 열화가 적고, 광 성능이 우수한 양자점-고분자 복합체 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 양자점-고분자 복합체를 포함하여, 신뢰성 및 광학 성능이 우수한 광 변환 필름, 백라이트 유닛 및 표시장치를 제공하고자 한다.
일 구현예에 따르면, 본 발명은, 매트릭스 수지로 이루어진 제1상(first phase), 상기 제1상 내에 분산되어 분포하며, 그 내부에 양자점을 포함하는 구형의 제2상(second phase) 및 상기 제2상의 표면을 따라 상기 제1상 및 제2상의 경계면에 분포하는 마이크로 산란제를 포함하는 양자점-고분자 복합체를 제공한다.
다른 구현예에 따르면, 본 발명은, 마이크로 산란제를 포함하는 매트릭스 수지 용액을 준비하는 단계, 양자점을 포함하는 양자점 분산액을 준비하는 단계, 상기 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액을 혼합하여 수지 혼합액을 형성하는 단계 및 상기 수지 혼합액을 도포한 후 경화시키는 단계를 포함하는 양자점-고분자 복합체의 제조방법을 제공한다.
또 다른 구현예에 따르면, 본 발명은, 매트릭스 수지로 이루어진 제1상(first phase), 상기 제1상 내에 분산되어 분포하며, 그 내부에 양자점을 포함하는 구형의 제2상(second phase) 및 상기 제2상의 표면을 따라 상기 제1상 및 제2상의 경계면에 분포하는 마이크로 산란제를 포함하는 양자점-고분자 복합체를 포함하는 광 변환층 및 상기 광 변환층의 적어도 일면에 배치되는 배리어 필름을 포함하는 광 변환 필름을 제공한다.
또 다른 구현예에 따르면, 본 발명은 광원 유닛 및 광 변환 필름을 포함하는 백라이트 유닛을 제공하며, 이때, 상기 광 변환 필름은 매트릭스 수지로 이루어진 제1상(first phase), 상기 제1상 내에 분산되어 분포하며, 그 내부에 양자점을 포함하는 구형의 제2상(second phase) 및 상기 제2상의 표면을 따라 상기 제1상 및 제2상의 경계면에 분포하는 마이크로 산란제를 포함하는 양자점-고분자 복합체를 포함하는 광 변환층 및 상기 광 변환층의 적어도 일면에 배치되는 배리어 필름을 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 본 발명은 광원 유닛 및 광 변환 필름을 포함하는 백라이트 유닛 및 상기 백라이트 유닛 상에 배치되는 표시 패널을 포함하는 표시장치를 제공하며, 이때, 상기 광 변환 필름은 매트릭스 수지로 이루어진 제1상(first phase), 상기 제1상 내에 분산되어 분포하며, 그 내부에 양자점을 포함하는 구형의 제2상(second phase) 및 상기 제2상의 표면을 따라 상기 제1상 및 제2상의 경계면에 분포하는 마이크로 산란제를 포함하는 양자점-고분자 복합체를 포함하는 광 변환층 및 상기 광 변환층의 적어도 일면에 배치되는 배리어 필름을 포함한다.
본 발명의 양자점-고분자 복합체는 저투습, 저투기 성질을 갖는 매트릭스 수지를 사용하여, 고온, 고습 환경에서도 양자점의 열화가 적고, 이로 인해 안정성이 우수한 광 변환 필름을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 양자점-고분자 복합체는, 마이크로 산란제가 광 추출 효율을 향상시켜 주기 때문에 상대적으로 적은 양의 양자점을 사용하여도 우수한 광 변환 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 양자점-고분자 복합체는 마이크로 산란제가 양자점 분산액 액적의 경계면을 따라 분포하여, 액적들이 서로 응집되는 것을 방지함으로써, 균일한 크기의 미세상을 형성할 수 있도록 하며, 매트릭스 수지와 양자점 분산액 사이의 상 분리를 방지하여 안정성을 향상시켜준다.
도 1은 본 발명의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 양자점-고분자 복합체의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 광 변환 필름의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 표시 장치의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1의 수지 혼합액들의 상태를 촬영한 사진이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1 ~3 및 비교예 1의 광 변환 필름의 휘도 측정 결과를 보여주는 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 도면은 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 제공되는 것일 뿐, 본 발명이 하기 도면에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간 적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함한다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
먼저, 본 발명에 따른 양자점-고분자 복합체의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 1에는 본 발명에 따른 양자점-고분자 복합체의 제조 방법이 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 양자점-고분자 복합체의 제조 방법은 매트릭스 수지 용액을 준비하는 단계(S1), 양자점 분산액을 준비하는 단계(S2), 수지 혼합액을 형성하는 단계(S3) 및 상기 수지 혼합액을 경화시키는 단계(S4)를 포함한다.
먼저, 매트릭스 수지 용액을 준비한다(S1). 이때, 상기 매트릭스 수지 용액은 매트릭스 수지, 마이크로 산란제 및 광 개시제를 포함한다.
상기 매트릭스 수지는 저투습, 저투기 특성을 갖는 수지인 것이 바람직하다. 양자점은 산소나 수분 등에 의해 쉽게 열화되는 특성을 갖는다. 따라서, 양자점의 열화를 방지하기 위해서는 양자점을 둘러싸는 매트릭스 수지로 저투습, 저투기 특성을 갖는 수지를 사용하는 것이 좋다. 예를 들면, 상기 매트릭스 수지는, 이로써 한정되는 것은 아니나, 에폭시, 에폭시 아크릴레이트, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐알코올 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
이때, 상기 에폭시 수지는, 에폭시기를 갖는 수지로 예를 들면, 비스페놀 A 수지, 비스페놀 F 수지 등일 수 있으며, 이러한 에폭시 수지들은 주쇄의 특성으로 인해 낮은 투습율 및 투기율을 갖는다.
한편, 상기 에폭시 아크릴레이트 수지는 에폭시 수지의 에폭사이드(epoxide)기가 이크릴기로 치환된 수지로, 예를 들면, 상기 에폭시 아크릴레이트 수지는 비스페놀-A 글리세롤레이트 디아크릴레이트(bisphenol A glycerolate diacrylate), 비스페놀-A 에톡실레이트 디아크릴레이트(bisphenol A ethoxylate diacrylate), 비스페놀-A 글리세롤레이트 디메타크릴레이트(bisphenol A glycerolate dimethacrylate), 비스페놀-A 에톡실레이트 디메타크릴레이트(bisphenol A ethoxylate dimethacrylate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 일 수 있다. 에폭시 아크릴레이트 수지는 에폭시 수지와 마찬가지로 주쇄 특성으로 인해 낮은 투습율과 투기율을 갖는다.
또한, 상기 폴리클로로트리플루오로에틸렌은 수분과 산소 투과율이 낮으며, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌은 수분 투과율이 낮고, 폴리비닐알코올은 산소 투과율이 낮다.
바람직하게는, 상기 매트릭스 수지는 에폭시 (메트)아크릴레이트일 수 있으며,
본 발명에서 사용가능한 에폭시 (메트)아크릴레이트 수지는, 이로써 한정되는 것은 아니나, 하기 [화학식 1]로 표시되는 에폭시 (메트)아크릴레이트를 포함하는 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 [화학식 1]에서, R1 및 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 C1 ~ 10알킬이고, R2 및 R3는 각각 독립적으로
Figure pat00002
(여기서, a는 1 내지 10인 정수) 또는
Figure pat00003
(여기서 b 및 c는 각각 독립적으로 0 내지 10인 정수)이다.
보다 바람직하게는, 상기 에폭시 (메트)아크릴레이트는 비스페놀-A 글리세롤레이트 디아크릴레이트(bisphenol A glycerolate diacrylate), 비스페놀-A 에톡실레이트 디아크릴레이트(bisphenol A ethoxylate diacrylate), 비스페놀-A 글리세롤레이트 디메타크릴레이트(bisphenol A glycerolate dimethacrylate), 비스페놀-A 에톡실레이트 디메타크릴레이트(bisphenol A ethoxylate dimethacrylate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
한편, 상기 에폭시 (메트)아크릴레이트는 매트릭스 수지 용액 전체 중량에 대하여 30중량% 내지 98중량% 정도, 바람직하게는 40중량% 내지 80중량% 정도, 더 바람직하게는 50중량% 내지 70중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 매트릭스 수지 용액 내의 에폭시 (메트)아크릴레이트의 함량이 상기 범위를 만족할 때, 필름 제막이 용이하며, 양자점의 열화를 효과적으로 방지할 수 있다.
상기와 같이 투습도 및 투기도가 낮은 에폭시 (메트)아크릴레이트를 매트릭스 수지의 주 성분으로 사용함으로써, 산소 및 수분에 의한 양자점 열화, 특히 에지부에서의 양자점 열화를 최소화하는 효과를 얻을 수 있다.
다음으로, 상기 마이크로 산란제는 양자점-고분자 복합체의 광 추출 효율 및 신뢰성을 향상시키기 위한 것으로, 미 산란(Mie Scattering)을 일으킬 수 있도록 평균 입경이 0.5㎛ 내지 10㎛ 정도인 것이 바람직하다.
한편, 상기 마이크로 산란제로는, 무기계 산란제 및/또는 유기계 산란제가 사용될 수 있다. 상기 무기계 산란제의 구체적인 예로는, 실리콘(Silicon), 실라카(Silica), 알루미나(Alumina), 이산화티타늄(TiO2), 지르코니아(ZrO2), 황산바륨(Barium Sulfate), 산화아연(ZnO) 및 이들의 조합을 포함하는 입자 등을 들 수 있으며, 상기 유기계 산란제의 구체적인 예로는, 폴리메틸메타크릴레이트(Poly(methylmethacrylate), PMMA)계 폴리머, 벤조구아나민(Benzoguanamine)계 폴리머 또는 이들의 조합을 포함하는 고분자 입자 등을 들 수 있다. 상기 무기계 산란제 및 유기계 산란제들은 각각 단독으로 사용되거나, 혼합하여 사용될 수 있으며, 크기가 다른 2종 이상의 광 산란제를 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기와 같은 마이크로 산란제는 광원으로부터 발생된 빛(편의상, 1차광이라 함)과 양자점에 의해 파장이 변환된 빛(편의상, 2차광이라 함)을 산란시킨다. 1차광이 산란되면, 1차광의 경로 길이가 증가하면서, 양자점과 1차광이 만날 기회가 증가하게 되며, 이로 인해 상대적으로 적은 양의 양자점만으로도 충분한 광량을 얻을 수 있다.
또한, 상기 마이크로 산란제는 후술할 양자점 분산액과 매트릭스 수지의 혼합에 의해 발생하는 액적들의 외부 표면 상에 부착되어 액적들이 서로 응집되는 것을 방지하는 역할을 수행한다. 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액을 혼합할 경우, 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액의 극성 차이로 인해 시간이 감에 따라 자연스럽게 층 분리가 발생하게 된다, 이를 방지하기 위해서는 점도를 높여야 하는데, 높은 점도의 수지를 사용할 경우, 필름 제막이 원활하게 이루어지지 않는다는 문제점이 있다. 그러나, 본 발명과 같이 매트릭스 수지에 마이크로 산란제를 포함할 경우, 상기 마이크로 산란제가 양자점 분산액으로 이루어진 액적 표면에 부착되면서, 양자점 분산액과 매트릭스 수지 용액 사이의 물질 이동을 막아주는 역할을 하게 되고, 그 결과 미세하고 균일한 액적들이 매트릭스 수지 용액 내에 전체적으로 잘 분산되어 안정성을 주는 효과가 있다.
한편, 마이크로 산란제가 액적 표면에 잘 부착되기 위해서는, 상기 마이크로 산란제가 극성을 갖는 것이 바람직하며, 이를 위해 극성을 갖도록 표면 처리된 마이크로 산란제를 사용할 수 있다. 이와 같이 극성을 갖도록 표면 처리된 마이크로 산란제로는, 이로써 한정되는 것은 아니나, 코오롱 인더스트리의 KS-200C 등이 사용될 수 있다.
한편, 상기 마이크로 산란제는 매트릭스 수지 용액 전체 중량에 대하여, 1중량% 내지 40중량%, 바람직하게는 1중량% 내지 30중량%, 더 바람직하게는 5중량% 내지 25중량% 정도의 함량으로 포함될 수 있다. 마이크로 산란제의 함량이 상기 수치 범위를 벗어날 경우, 마이크로 산란제에 의한 광 흡수가 증가하여 광 이용효율이 떨어지고, 헤이즈가 발생할 수 있다.
다음으로, 상기 광 개시제는 매트릭스 수지의 광중합을 개시하기 위한 것으로, 본 발명에서는 당해 기술 분야에 잘 알려진 라디칼계 광 중합 개시제들이 제한없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 광 개시제로는 이가큐어 184 등이 사용될 수 있다.
상기 광 개시제는 매트릭스 수지 용액 전체 중량에 대하여, 1중량% 내지 15중량%, 바람직하게는 5중량% 내지 15중량%, 더 바람직하게는 5중량% 내지 15중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 광 개시제의 함량이 상기 수치 범위를 벗어날 경우, 광 변환 필름의 성능을 저하시킬 수 있다.
한편, 상기 매트릭스 수지 용액에는, 점도, 접착력, 유연성, 경화도, 광 성능 등과 같은 물성을 조절하기 위해, 상기 성분들 이외에 성분들이 더 포함될 수 있다.
예를 들면, 상기 매트릭스 수지 용액에는, 필요에 따라, 적어도 1개 이상의 관능기를 포함하는 (메트)아크릴계 모노머가 더 포함될 수 있다. 상기 (메트)아크릴계 모노머는 매트릭스 수지 용액을 희석하여 점도를 조절하기 위한 것으로, 에폭시 아크릴레이트와 함께 중합될 수 있는 단관능 또는 다관능성 (메트)아크릴계 모노머일 수 있다. 예를 들면, 상기 적어도 1개 이상의 관능기를 포함하는 (메트)아크릴계 모노머로는 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(Tripropyleneglycol diacrylate), 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트 (Triethylene glycol Diacrylate), 헥산디올 디아크릴레이트(1,6-Hexanediol diacrylate), 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트 (Tetrahydrofurfuryl Acrylate), 펜타에릴쓰리톨 트리아크릴레이트 (Pentaerythritol triacrylate), 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 (Diethylene glycol Diemthacrylate) 등이 사용될 수 있다.
상기 적어도 1개 이상의 관능기를 포함하는 (메트)아크릴계 모노머는 매트릭스 수지 용액 전체 중량에 대하여, 60중량% 이하, 바람직하게는 0.1 중량% 내지 50중량%, 더 바람직하게는 1중량% 내지 50중량% 정도의 함량으로 포함되는 것이 바람직하다. (메트)아크릴계 모노머의 함량이 상기 60중량%를 초과할 경우, 양자점 열화 방지 성능이 저하될 수 있다.
다음으로, 양자점 분산액을 준비한다(S2). 상기 양자점 분산액은 양자점, 무극성 (메트)아크릴레이트 모노머 및 광 개시제를 포함한다.
상기 양자점은 발광 나노 입자로 양자 고립 효과(quantum confinement effect)를 가지는 소정 크기의 입자를 의미한다. 상기 양자점은 화학적 합성 공정을 통해 만드는 수 나노미터(nm) 크기의 반도체 결정체로 광원으로부터 주입되는 광의 파장을 변환하여 출사한다.
상기 양자점은, 예를 들면, CdS, CdO, CdSe, CdTe, Cd3P2, Cd3As2, ZnS, ZnO, ZnSe, ZnTe, MnS, MnO, MnSe, MnTe, MgO, MgS, MgSe, MgTe, CaO, CaS, CaSe, CaTe, SrO, SrS, SrSe, SrTe, BaO, BaS, BaSe, BaTE, HgO, HgS, HgSe, HgTe, Hg12, AgI, AgBr, Al2O3, Al2S3, Al2Se3, Al2Te3, Ga2O3, Ga2S3, Ga2Se3, Ga2Te3, In2O3, In2S3, In2Se3, In2Te3, SiO2, GeO2, SnO2, SnS, SnSe, SnTe, PbO, PbO2, PbS, PbSe, PbTe, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, GaInP2 , InN, InP, InAs, InSb, In2S3, In2Se3, TiO2, BP, Si, Ge, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 반도체 결정을 포함하는 단일층 또는 다중층 구조의 입자일 수 있다.
한편, 상기 양자점의 직경은 1nm 내지 10nm 정도일 수 있다. 양자점은 그 크기에 따라 발광 파장이 달라지므로, 적절한 크기의 양자점을 선택하여 원하는 색깔의 광을 얻을 수 있다. 본 발명에서는 상기 양자점으로, 예를 들면, 청색광을 적색광으로 변환시키는 양자점, 청색광을 녹색광으로 변환시키는 양자점 및 녹색광을 적색광으로 변환시키는 양자점으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
한편, 상기 양자점은 양자점들간의 응집을 방지하기 위해 양자점 표면에 캡핑층을 포함할 수 있다. 상기 캡핑층은 상기 양자점의 표면에 배위 결합된 리간드층일 수도 있고, 소수성 유기분자로 코팅된 표면층일 수 있다.
예를 들면, 상기 캡핑층은 무극성을 나타내는 장쇄 알킬 또는 아릴기를 갖는 포스핀 옥사이드, 유기 아민, 유기산, 포스폰산 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 물질층일 수 있다. 예를 들면, 상기 캡핑층은 트리-n-옥틸포스핀 옥사이드(TOPO), 스테아르산, 팔미트산, 옥타데실아민, 헥사데실아민, 도데실아민, 라우르산, 올레산 헥실포스폰산 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 물질층일 수 있다.
한편, 상기 양자점은 양자점 분산액 전체 중량에 대하여, 0.1중량% 내지 10중량% 정도, 바람직하게는 1중량% 내지 10중량% 정도, 더 바람직하게는 1중량% 내지 5중량% 정도의 함량으로 포함될 수 있다. 양자점의 함량이 상기 수치 범위를 벗어날 경우, 광 변환 효과가 미미하거나, 양자점 간 간격이 감소하여 광 이용 효율이 저하될 수 있다.
상기 무극성 (메트)아크릴레이트 모노머는, 양자점을 분산시키기 위한 것으로, 이로써 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 라우릴 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트 및 이소보닐 메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 무극성 (메트)아크릴레이트 모노머는, 양자점 분산액 전체 중량에 대하여, 20중량% 내지 80중량% 정도, 바람직하게는 30중량% 내지 80중량% 정도, 더 바람직하게는 60중량% 내지 70중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 무극성 (메트)아크릴레이트 모노머의 함량이 상기 수치 범위를 만족할 때, 양자점의 분산이 원활하게 이루어지고, 올리고머 첨가에 의해서도 분산을 유지할 수 있기 때문이다.
다음으로, 상기 광 개시제는 후술할 경화 단계에서 무극성 아크릴레이트를 중합시키기 위한 것으로, 본 발명에서는 당해 기술 분야에 잘 알려진 라디칼계 광 중합 개시제들이 제한없이 사용될 수 있다. 또한, 상기 광 개시제로 2종 이상의 개시제를 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 광 개시제로는 금속계 개시제, 에폭시계 개시제, 이소시아네이트계 개시제, 아민계 개시제 등이 사용될 수 있으며, 시판되는 광 개시제, 예를 들면, 이가큐어 184 등이 사용될 수도 있다.
한편, 상기 광 개시제는 양자점 분산액 전체 중량에 대하여, 바람직하게는 0.5중량% 내지 30중량%, 더 바람직하게는 1중량% 내지 10중량%의 함량으로 포함될 수 있다.
한편, 상기 양자점 분산액에는 물성 조절을 위해 상기 성분들 이외에 추가 성분들이 더 포함될 수 있다.
예를 들면, 상기 양자점 분산액에는, 필요에 따라, 극성 분획(moiety) 및 무극성 분획(moeity)을 갖는 올리고머가 더 포함될 수 있다. 상기 극성 분획(moiety) 및 무극성 분획(moeity)을 갖는 올리고머는, 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액이 혼합되어 상 분리에 의한 액적이 형성될 때, 상기 액적들이 서로 응집되지 않고 유지될 수 있도록 하기 위한 것이다. 이를 위해 상기 올리고머는 양자점 표면과 결합할 수 있는 극성 분획(moiety)과 상기 무극성 아크릴레이트 모노머와 용해될 수 있는 무극성 분획(moeity)을 포함하여야 한다.
한편, 상기 올리고머는 중량평균분자량이 1000g/mol 이하이고, 2 이상의 반복 단위를 포함하는 중합체를 의미한다.
본 발명에 있어서, 상기 올리고머 내의 극성 분획 및 무극성 분획의 존재 형태는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 극성 분획으로 이루어진 블록과 무극성 분획으로 이루어진 블록들이 결합된 블록 공중합체 형태일 수도 있고, 극성 분획을 갖는 반복 단위와 무극성 분획을 갖는 반복 단위들이 랜덤하게 결합되어 있는 랜덤 공중합체 형태일 수도 있으며, 무극성 분획이 주쇄에 존재하고, 극성 분획이 측쇄에 존재하는 형태, 또는 극성 분획이 주쇄에 존재하고, 무극성 분획에 측쇄에 존재하는 형태일 수도 있다.
이때, 상기 극성 분획은 케톤기, 에스테르기, 에테르기, 카르복시기, 히드록시기, 아미드기, 아민기 및 고리형 산 무수물기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 극성기를 포함하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 고리형 산 무수물기는, 예를 들면, 무수숙신산기, 무수말레산기, 무수글루타르산기 또는 무수프탈산기 등일 수 있다.
한편, 상기 무극성 분획은 탄소 및 수소로 이루어진 탄화수소 사슬을 포함하는 것일 수 있다.
한편, 상기 극성 분획 및 무극성 분획을 갖는 올리고머는 양자점 분산액 전체 중량에 대하여, 10중량% 내지 80중량% 정도, 바람직하게는 20중량% 내지 70중량%, 더 바람직하게는 20중량% 내지 40중량% 정도의 함량으로 포함될 수 있다.
또한, 상기 양자점 분산액은, 필요에 따라, 적어도 1개 이상의 관능기를 포함하는 (메트)아크릴계 모노머를 더 포함할 수 있다. 상기 (메트)아크릴계 모노머는, 후술할 경화 단계에서 무극성 아크릴레이트 모노머 및/또는 올리고머와 함께 중합되어 그물망 구조의 네트워크가 형성되도록 돕기 위한 것으로, 예를 들면, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(Tripropyleneglycol diacrylate), 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트 (Triethylene glycol Diacrylate), 헥산디올 디아크릴레이트(1,6-Hexanediol diacrylate), 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트 (Tetrahydrofurfuryl Acrylate), 펜타에릴쓰리톨 트리아크릴레이트 (Pentaerythritol triacrylate), 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 (Diethylene glycol Diemthacrylate) 등이 사용될 수 있다.
상기 적어도 1개 이상의 관능기를 포함하는 (메트)아크릴계 모노머는 양자점 분산액 전체 중량에 대하여, 30중량% 이하, 바람직하게는 10중량% 이하, 더 바람직하게는 5% 이하의 함량으로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 (메트)아크릴계 모노머의 함량이 너무 많아지면, 양자점 분산이 저해될 수 있다.
또한, 상기 양자점 분산액에는, 필요에 따라, 나노 산란제가 더 포함될 수 있다. 상기 나노 산란제는 평균 입경이 5nm 내지 200nm 정도인 산란제로, 레일리 산란에 의해 파장에 따라 차별적으로 빛을 산란시키는 산란제이다. 보다 구체적으로는, 상기 나노 산란제는 청색, 녹색, 적색 순으로 산란 정도가 감소하여 1차광을 산란시키고, 상대적으로 2차광의 산란은 억제시킨다. 이와 같은 나노 산란제가 양자점 분산액에 포함되는 경우, 나노 산란제가 양자점 분산액 내의 양자점의 응집을 방지하는 역할을 수행하여, 양자점들 간의 광 재흡수를 최소화하여 광 추출 효율을 향상시켜 준다.
상기 나노 산란제는 무기계 산란제 및/또는 유기계 산란제일 수 있다. 이때, 상기 무기계 산란제는, 예를 들면, 실리콘(Silicon), 실라카(Silica), 알루미나(Alumina), 이산화티타늄(TiO2), 지르코니아(ZrO2), 황산바륨(Barium Sulfate), 산화아연(ZnO) 및 이들의 조합을 포함하는 입자 등일 수 있으며, 상기 유기계 산란제는, 예를 들면, 폴리메틸메타크릴레이트(Poly(methylmethacrylate), PMMA)계 폴리머, 벤조구아나민(Benzoguanamine)계 폴리머 또는 이들의 조합을 포함하는 고분자 입자 등일 수 있다. 상기 무기계 산란제 및 유기계 산란제들은 각각 단독으로 사용되거나, 혼합하여 사용될 수 있으며, 크기가 다른 2종 이상의 산란제를 혼합하여 사용할 수도 있다.
한편, 상기 나노 산란제는 양자점 분산액 전체 중량에 대하여, 20중량% 이하, 바람직하게는 1중량% 내지 20중량%, 더 바람직하게는 5 중량% 내지 15중량% 정도의 함량으로 포함될 수 있다. 나노 산란제 양이 지나치게 많으면 산란제에 의한 광 흡수가 증가하여 광 이용효율이 떨어지고, 헤이즈가 발생할 수 있다.
한편, 상기 나노 산란제의 극성 및 크기를 조절하면 후술할 양자점 분산액의 액적 크기를 조절할 수 있다.
상기와 같은 과정을 통해 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액에 형성되면, 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액을 혼합하여 수지 혼합액을 형성한다(S3 단계).
이때, 상기 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액의 혼합 비율은 중량비로 1 : 1 내지 4.9 : 0.1 정도, 바람직하게는 1:1 내지 4:1, 더 바람직하게는 2.75 : 2.25 내지 3.5 : 1.5 정도일 수 있다. 혼합 비율이 상기 범위를 벗어날 경우, 미세상이 형성되지 않거나, 양자점 간의 거리가 가까워져 분산이 저해되고, 광 효율 저하가 발생할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 매트릭스 수지 용액은 극성을 가지며, 양자점 분산액은 주 성분이 무극성 아크릴레이트로 무극성을 가지기 때문에 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액을 혼합하면 극성 차이에 의해 매트릭스 수지 내에 양자점을 포함하는 액적이 분산된 형태로 형성되게 된다. 이때, 매트릭스 수지에 포함된 극성을 갖는 마이크로 산란제가 상기 액적의 표면을 둘러싸면서 액적이 안정적으로 분산될 수 있도록 해준다.
다음으로, 상기 수지 혼합액을 경화시켜 양자점-고분자 복합체를 형성한다.
이때, 상기 경화는 수지 혼합액을 기재 상에 도포한 후 광 경화하는 방법으로 수행될 수 있으며, 예를 들면, 상기 수지 혼합액을 기재 위에 도포한 후, 자외선 등을 조사함으로써 수행될 수 있다.
도 2에는 상기와 같은 방법을 통해 제조된 본 발명의 양자점-고분자 복합체의 구조를 도시한 도면이 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 양자점-고분자 복합체는 매트릭스 수지로 이루어진 제1상(first phase)(300), 상기 제1상(300) 내에 분산되어 분포하며, 그 내부에 양자점을 포함하는 구형의 제2상(second phase)(400) 및 상기 제2상의 표면을 따라 상기 제1상 및 제2상의 경계면에 분포하는 마이크로 산란제(500)를 포함한다.
이때, 상기 제1상(300)을 이루는 매트릭스 수지는, 상기한 바와 같이, 저투습, 저투기 수지로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는, 에폭시 아크릴레이트로부터 유도되는 반복 단위를 포함하는 것일 수 있다.
한편, 상기 에폭시 아크릴레이트로부터 유도되는 반복 단위는, 이로써 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 하기 [화학식 4]로 표시되는 반복 단위일 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00004
상기 [화학식 4]에서, R1 및 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 C1 ~ 10알킬이며, R2 및 R3는 각각 독립적으로
Figure pat00005
(여기서, a는 1 내지 10인 정수) 또는
Figure pat00006
(여기서 b 및 c는 각각 독립적으로 0 내지 10인 정수)이다.
한편, 상기 제1상 내에는 마이크로 산란제(500)가 포함되며, 이때 상기 마이크로 산란제(500) 중 일부는 제2상의 표면을 따라 상기 제1상 및 제2상의 경계면에 분포하고, 나머지는 매트릭스 수지 내에 분산되어 존재한다. 이때, 상기 마이크로 산란제는, 상기한 바와 같이, 평균 입경이 0.5㎛ 내지 10㎛ 정도인 것이 바람직하며, 실리콘, 실라카, 알루미나, 이산화티타늄, 지르코니아, 황산바륨, 산화아연, 폴리메틸메타크릴레이트계 폴리머, 벤조구아민계 폴리머 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. 또한, 상기 마이크로 산란제는 극성을 갖는 것일 수 있으며, 보다 구체적으로는 극성을 갖도록 표면 처리된 것일 수 있다.
한편, 상기 제2상(400)은 양자점을 포함하며, 구형으로 형성된다. 본 발명의 방법에 따라 제조되는 양자점-고분자 복합체는, 양자점을 포함하는 제2상(400) 의 표면에 마이크로 산란제가 부착되어, 제2상(400)이 제1상(300) 내에서 응집되지 않고, 잘 분산될 수 있도록 해주기 때문에, 제2상(400)의 크기가 비교적 미세하고 균일하게 형성된다. 구체적으로는, 상기 제2상(400)은 그 평균 입경이 50㎛ 이하, 바람직하게는 0.1㎛ 내지 20㎛, 더 바람직하게는, 0.1㎛ 내지 10㎛ 정도일 수 있다.
한편, 상기 제2상 내부에 나노 산란제가 더 포함될 수 있다. 상기 나노 산란제는 평균 입경이 5nm 내지 200nm정도인 것이 바람직하며, 실리콘, 실라카, 알루미나, 이산화티타늄, 지르코니아, 황산바륨, 산화아연, 폴리메틸메타크릴레이트계 폴리머, 벤조구아민계 폴리머 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
한편, 상기 양자점-고분자 복합체는 무극성 (메트)아크릴레이트 모노머로부터 유도된 단위를 포함할 수 있다. 이때, 상기 무극성 (메트)아크릴레이트 모노머는 상기한 양자점 분산액에 포함되는 것으로, 예를 들면, 라우릴 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트 및 이소보닐 메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 무극성 (메트)아크릴레이트로부터 유도되는 단위는 양자점 분산액 내의 올리고머와 함께 중합되어 제2상(400) 내에 존재할 수도 있고, 상 분리 시에 무극성 아크릴레이트 모노머 중 일부가 매트릭스 수지 용액에 용해되어 매트릭스 수지와 함께 중합되어 제1상(300) 내에 존재할 수도 있다.
또한, 상기 양자점-고분자 복합체는 극성 분획 및 무극성 분획을 포함하는 올리고머로부터 유도된 단위를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 극성 분획 및 무극성 분획은 상기에서 설명한 바와 동일하다. 즉, 상기 극성 분획은 케톤기, 에스테르기, 에테르기, 카르복시기, 히드록시기, 아미드기, 아민기 및 고리형 산 무수물기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 극성기를 포함하는 것일 수 있으며, 상기 무극성 분획은 탄소 및 수소로 이루어진 탄화수소 사슬을 포함하는 것일 수 있다.
또한, 상기 양자점-고분자 복합체는 적어도 1개 이상의 관능기를 포함하는 (메트)아크릴계 모노머로부터 유도된 단위를 더 포함할 수 있다. 상기 적어도 1개 이상의 관능기를 포함하는 (메트)아크릴계 모노머는, 물성 조절을 위해 상기 양자점 분산액 및/또는 매트릭스 수지 용액에 포함될 수 있는 것으로, 예를 들면, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(Tripropyleneglycol diacrylate), 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트 (Triethylene glycol Diacrylate), 헥산디올 디아크릴레이트(1,6-Hexanediol diacrylate), 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트 (Tetrahydrofurfuryl Acrylate), 펜타에릴쓰리톨 트리아크릴레이트 (Pentaerythritol triacrylate) 및 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 (Diethylene glycol Diemthacrylate)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 양자점-고분자 복합체는 제1상 및 제2상 사이에 존재하는 마이크로 산란제로 인해 제2상의 응집이 방지되어 제2상을 미세하고 균일하게 형성할 수 있을 뿐 아니라, 수분이나 공기 등이 제2상 내부로 침투되는 것이 방지되어 신뢰성이 우수하다.
또한, 본 발명의 양자점-고분자 복합체는 매트릭스 수지로 저투습, 저투기의 수지를 사용하기 때문에, 산소 및 수분에 의한 양자점 열화를 최소화할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 광 변환 필름에 대해 설명한다. 도 3에는 본 발명의 광 변환 필름의 일 실시예가 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광 변환 필름(270)은 광 변환층(272) 및 적어도 하나 이상의 배리어 필름(271)을 포함한다.
보다 구체적으로는, 본 발명의 광 변환 필름(270)은, 배리어 필름(271)상에 상기 매트릭스 수지 용액 및 양자점 분산액을 혼합하여 형성된 수지 혼합액을 도포한 후 경화시켜 광 변환층을 형성하는 방법으로 제조될 수 있다. 이때, 상기 광 변환층은 본 발명의 양자점-고분자 복합체, 즉, 매트릭스 수지로 이루어진 제1상(first phase)(300), 상기 제1상 내에 분산되어 분포하며, 그 내부에 양자점(402)을 포함하는 구형의 제2상(second phase)(400) 및 상기 제2상의 표면을 따라 상기 제1상 및 제2상의 경계면에 분포하는 마이크로 산란제(500)를 포함하는 양자점-고분자 복합체를 포함하는 것을 그 특징으로 한다. 상기 양자점-고분자 복합체와 관련하여서는 상기에서 자세히 설명하였으므로, 구체적인 설명은 생략한다.
한편, 상기 배리어 필름(271)은 상기 광 변환층(272)을 지지하고, 보호하기 위한 것으로, 보다 구체적으로는, 외부 공기 중 수분이나 산소 등이 광 변환층(272)으로 투입되어 양자점을 열화시키는 것을 방지하기 위한 것이다.
이를 위해, 상기 배리어 필름(271)은 수분 및/또는 산소에 대해 차단성이 높은 단일 물질 또는 복합 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 배리어 필름(271)은 수분 및/또는 산소에 대한 차단성이 높은 고분자, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐알코올, 에틸렌 비닐 알코올, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 클로라이드, 나일론, 폴리아미노 에테르, 사이클로올레핀계 호모 폴리머 또는 코폴리머를 포함할 수 있다.
한편, 도면 상에는, 상기 배리어 필름 (271)이 단일층인 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 배리어 필름은 다중층으로 형성될 수도 있다. 예를 들면, 상기 배리어 필름(271)은 베이스 기재 및 상기 베이스 기재 상에 배치된 보호막이 적층된 구조일 수 있다.
예를 들면, 상기 배리어 필름(271)은 베이스 기재 상에 수분 및/또는 산소에 대한 차단성이 높은 무기막 또는 유-무기 하이브리드막이 코팅된 형태일 수 있으며, 이때, 상기 무기막 또는 유-무기 하이브리드막은 Si, Al 등의 산화물 또는 질화물을 주성분으로 한 것일 수 있다. 한편, 이 경우, 상기 베이스 기재로는 광 투과율 및 내열성이 높은 고분자 필름이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 환형 올레핀 공중합체(COC), 환형올레핀 중합체(COP) 등을 포함하는 고분자 필름이 사용될 수 있다.
상기 배리어 필름(271)은, 37.8℃, 100% 상대습도 조건 하에서 투습율이 10-1g/m2/day 내지 10-5 g/m2/day 정도이고, 23℃, 0% 상대습도 조건 하에서, 투기율이 10-1cc/m2/day/atm 내지 10-2cc/m2/day/atm 정도인 것이 바람직하다.
또한, 상기 배리어 필름(271)의 직선 투과율은 420nm ~ 680nm 가시광선 영역에서 88% 내지 95% 정도인 것이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명의 광 변환 필름(270)은, 광 변환층(272)의 매트릭스 수지가 저투습 및/또는 저투기성을 갖는 수지를 주 성분으로 포함하기 때문에, 고온, 고습 환경에서도 에지부의 열화가 현저하게 적다. 구체적으로는, 본 발명의 광 변환 필름은 60℃, 상대 습도 90% 조건에서 4일 동안 방치한 후 측정한 에지부의 손상 길이가 2mm 이하, 바람직하게는 1mm 이하이다.
다음으로, 본 발명의 백라이트 유닛 및 표시장치에 대해 설명한다.
도 4 및 도 5에는 본 발명의 표시장치의 일 실시예가 도시되어 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 표시 장치는 백라이트 유닛(200) 및 표시 패널(100)을 포함한다.
본 발명의 백라이트 유닛(200) 및 표시 장치는, 상기한 본 발명의 광 변환 필름(270)을 포함하는 것을 그 특징으로 한다. 보다 구체적으로는, 상기 백라이트 유닛(200)은 표시 패널(100)에 광을 제공하기 위한 것으로, 광원 유닛(240) 및 본 발명의 광 변환 필름(270)을 포함한다. 또한, 상기 백라이트 유닛(200)은 필요에 따라, 바텀 케이스(210), 반사판(220), 도광판(230), 가이드 패널(250), 광학 시트(260) 등을 더 포함할 수 있다. 광 변환 필름(270)의 구체적인 내용은 상술하였으므로, 여기에서는 백라이트 유닛의 다른 구성요소들에 대해 설명한다.
먼저, 상기 광원 유닛(240)은 표시 패널(100)에 광을 제공하기 위한 것으로, 바텀 케이스(210) 내부에 배치될 수 있다.
상기 광원 유닛(240)은, 예를 들면, 다수개의 광원(240b) 및 상기 다수개의 광원(240b)이 실장되는 인쇄회로기판(240a)을 포함한다.
이때, 상기 광원(240b)은 청색 광을 발생시키는 청색 광원일 수 있다. 예를 들면, 상기 광원(240b)은 청색 발광다이오드일 수 있다. 이 경우, 상기 광 변환 필름(270)의 광 변환층(272)은 청색광을 적색광으로 변환시키는 양자점 및 청색광을 녹색광으로 변환시키는 양자점을 포함하는 양자점-고분자 복합체를 포함하는 것일 수 있다.
또는, 상기 광원(240b)은 청색 광을 발생시키는 청색 광원 및 녹색 광을 발생시키는 녹색 광원의 조합으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 광원(240b)은 청색 발광다이오드 및 녹색 발광다이오드의 조합으로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 광 변환 필름(270)의 광 변환층(272)은, 청색광을 적색광으로 변환시키는 양자점 및 녹색광을 적색광으로 변환시키는 양자점을 포함하는 양자점-고분자 복합체를 포함하는 것일 수 있다. 이 경우 광 변환 필름에 사용되는 양자점 중 다수를 차지하는 녹색 양자점을 사용하지 않아도 되기 때문에, 양자점의 소요량을 획기적으로 줄일 수 있고, 그 결과 광 변환 필름의 제조 비용을 절감할 수 있을 뿐 아니라, 광 변환 필름의 두께를 감소시켜 박형화에 유리하다는 장점이 있다.
한편, 상기 인쇄회로기판(240a)은 상기 광원(240b)과 전기적으로 연결된다. 상기 광원(240b)은 상기 인쇄회로기판(240a)을 통해 구동 신호를 인가 받아 구동될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(240a)은 상기 광원(240b)이 실장되는 실장면과 상기 실장면과 마주하는 접착면을 가진다. 상기 인쇄회로기판(240a)의 접착면은 상기 바텀 케이스(210)에 부착된다. 상기 인쇄회로기판(240a)은 바(bar) 형상으로 상기 바텀 케이스(210)의 일측에 배치될 수 있다.
도면 상에는 상기 바텀 케이스(210)의 내측 측면에 상기 인쇄회로기판(240a)이 부착되는 구성을 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 인쇄회로기판(240a)은 상기 바텀 케이스(210)의 내측 상면에 부착되거나, 상기 바텀 케이스(210)의 절곡 연장부(211) 하부면에 부착될 수도 있다.
도면 상에는 상기 바텀 케이스(210)의 일측에 광원 유닛(240)이 배치되는 구성을 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 광원 유닛(240)은 상기 바텀 케이스(210) 내부의 서로 마주하는 양측에 배치될 수도 있다. 또한, 도면 상에는 에지 방식의 백라이트 유닛(200)을 도시하였으나, 상기 백라이트 유닛(200)은 직하 방식의 백라이트 유닛(200)일 수도 있다. 즉, 상기 광원 유닛(240)이 상기 바텀 케이스(210)의 내측 상면에 배치될 수도 있다.
한편, 상기 바텀 케이스(210)는 상부가 개구된 형상을 갖는다. 또한, 상기 바텀 케이스(210)는 광원 유닛(240), 도광판(230), 반사판(220), 광학 시트(260) 및 광변환 필름(270)을 수납하기 위해, 폐곡선 형태로 연장된 측벽을 갖는다. 이때, 상기 바텀 케이스(210)의 적어도 하나의 측벽은 상측 에지에서 절곡 연장되어 광원 유닛(240)을 커버하는 절곡 연장부(211)를 구비할 수 있다. 즉, 바텀 케이스(210)의 일측 단면은 'ㄷ'의 형태를 가질 수 있다. 이때, 상기 절곡 연장부(211)의 하부면에는 반사부재(243)가 더 배치될 수 있다.
상기 반사 부재(243)는 광원 하우징, 반사 필름 또는 반사 테이프일 수 있다. 상기 반사 부재(243)는 광원 유닛(240)의 광이 표시 패널(100)에 직접적으로 출사되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 반사 부재(243)는 상기 도광판(230) 내부로 입사되는 광량을 증가시킬 수 있다. 이로 인해, 상기 반사 부재(243)는 표시 장치의 광 효율, 휘도 및 화질을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 바텀 케이스(210)는 상기 절곡 연장부(211)가 생략될 수 있다. 즉, 상기 바텀 케이스(210)의 일측 단면은 ‘ㄴ’자의 형태를 가질 수도 있다. 이러한 바텀 케이스(210)는 상기 가이드 패널(250)과 체결된다.
상기 가이드 패널(250)은 내측으로 돌출부를 포함한다. 상기 표시 패널(100)은 상기 가이드 패널(250)의 돌출부에 안착되고 지지될 수 있다. 상기 가이드 패널(250)은 서포트 메인 또는 몰드 프레임으로 지칭할 수도 있다.
상기 가이드 패널(250)은 상기 표시 패널(100)과 합착되기 위해 상기 백라이트 유닛(200)의 가장자리를 둘러싸고 배치된다. 즉, 상기 가이드 패널(250)은 틀 형상을 가진다. 예를 들면, 상기 가이드 패널(250)은 사각형의 틀 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 가이드 패널(250)은 상기 바텀 케이스(210)의 절곡 연장부(211)와 대응되는 영역에서 개구를 가질 수 있다.
도면에는 도시하지 않았으나, 상기 바텀 케이스(210)와 상기 가이드 패널(250)은 각각 고리(hook) 형상을 포함하여 조립되거나, 각각 돌출부와 오목부를 포함하여 조립되고 체결될 수 있다. 또한, 상기 바텀 케이스(210)와 상기 가이드 패널(250)은 접착 부재를 통해 접착할 수 있다. 다만, 도면에 한정되지 않으며, 상기 광원 유닛(240) 상에 가이드 패널(250)이 배치될 수도 있다. 이때, 상기 광원 유닛(240)에 대응되는 상기 가이드 패널(250) 하부면에는 반사 부재(243)가 배치될 수 있다.
다음으로, 상기 도광판(230)은 상기 광원 유닛(240)으로부터 제공된 광을 전반사, 굴절 및 산란을 통하여 상기 액정표시패널(100)로 균일하게 가이드하는 역할을 한다. 여기서, 상기 도광판(230)은 바텀 케이스(210) 내부에 수용된다.
상기 도광판(230)은 도면에서 일정한 두께를 가지도록 형성된 것을 도시하였으나, 도광판(230)의 형태는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 도광판(230)의 두께는 백라이트 유닛(200)의 전체 두께를 줄이기 위해 도광판(230)의 양측보다 중앙부를 얇게 형성할 수 있으며, 상기 광원 유닛(240)으로부터 멀어질수록 얇게 형성할 수도 있다.
또한, 균일한 면광원을 공급하기 위해 상기 도광판(230)의 일면은 특정 모양의 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 도광판(230)은 내부로 입사된 빛을 가이드하기 위하여, 타원형의 패턴(elliptical pattern), 다각형의 패턴(polygon pattern) 및 홀로그램 패턴(hologram pattern) 등 다양한 패턴을 포함할 수 있다.
도면 상에서, 상기 광원 유닛(240)은 상기 도광판(230)의 측면에 배치되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 광원 유닛(240)은 상기 도광판(230)의 적어도 일면과 대응되도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 광원 유닛(240)은 상기 도광판(230)의 일 측면 또는 양 측면에 대응되도록 배치될 수도 있고, 상기 광원 유닛(240)은 상기 도광판(230)의 하면에 대응되도록 배치될 수도 있다.
상기 반사판(220)은 상기 광원 유닛(240)으로부터 방출된 광의 진행 경로에 배치된다. 자세하게는, 상기 반사판(220)은 상기 도광판(230)과 상기 바텀 케이스(210) 사이에 배치된다. 즉, 상기 반사판(220)은 상기 도광판(230)의 하부에 배치된다. 상기 반사판(220)은 상기 바텀 케이스(210)의 상면을 향해 진행되는 광을 상기 도광판(230)으로 반사시켜 광효율을 증대시키는 역할을 할 수 있다.
도면과 달리, 상기 광원 유닛(240)이 상기 도광판(230)의 하면에 대응되도록 배치되는 경우, 상기 반사판(220)은 상기 광원 유닛(240) 상에 배치될 수 있다. 자세하게는, 상기 반사판(220)는 상기 광원 유닛(240)의 인쇄회로기판(240a) 상에 배치된다. 또한, 상기 광학 부재(220)는 상기 다수의 광원(240b)이 체결될 수 있도록 다수의 홀을 포함할 수 있다.
즉, 상기 반사판(220)의 다수의 홀에 상기 다수의 광원(240b)이 삽입되며, 상기 광원(240b)은 상기 홀을 통해 외부로 노출될 수 있다. 이로 인해, 상기 반사판(220)는 상기 인쇄회로기판(240a) 상에서 상기 광원(240b)의 측부에 배치될 수도 있다.
상기 도광판(230) 상에는 확산 및 집광을 위한 광학 시트(260)가 배치된다. 예를 들면, 상기 광학 시트(260)는 확산 시트(261), 제 1 프리즘 시트(262), 제 2 프리즘 시트(263) 등을 포함할 수 있다.
상기 확산 시트(261)는 상기 도광판(230) 상에 배치된다. 상기 확산 시트(261)는 통과되는 광의 균일도를 향상시킨다. 상기 확산 시트(261)는 다수 개의 비드들을 포함할 수 있다.
상기 제 1 프리즘 시트(262)는 상기 확산 시트(261) 상에 배치된다. 상기 제 2 프리즘 시트(263)는 상기 제 1 프리즘 시트(262) 상에 배치된다. 상기 제 1 프리즘 시트(262) 및 상기 제 2 프리즘 시트(263)는 통과하는 광의 직진성을 증가시킨다. 이로 인해, 상기 도광판(230) 상으로 방출된 광은 상기 광학 시트(260)를 투과함으로써, 보다 고 휘도의 면광원으로 가공될 수 있다.
상기 광학 시트(260)와 상기 도광판(230) 사이에는 광변환 필름(270)이 배치될 수 있다.
다음으로, 상기 표시 패널(100)은, 화면을 구현하기 위한 것으로, 예를 들면, 액정표시패널(LCD)일 수 있다. 예를 들면, 상기 표시 패널(100)은 액정층(미도시)을 사이에 두고 합착된 제 1 기판(110) 및 제 2 기판(120)을 포함한다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 제 1 기판(110) 및 제 2 기판(120)의 외면으로는 특정 편광만을 선택적으로 투과시키는 편광판(미도시)이 더 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 기판(110)의 상면 및 상기 제 2 기판(120)의 배면에는 편광판이 배치될 수 있다.
도면에는 구체적으로 도시하지 않았으나, 상기 표시 패널은 표시 영역과 비표시 영역으로 구분된다. 상기 표시 영역에서, 상기 제 1 기판(110)의 일면에는 게이트 배선과 데이터 배선이 배치된다. 상기 게이트 배선 및 데이터 배선은 게이트 절연막을 사이에 두고 서로 수직하게 교차하여 화소 영역을 정의한다.
상기 제 1 기판(110)은 박막 트랜지스터 기판일 수 있다. 상기 제 1 기판(110)의 일면 상에서 상기 게이트 배선과 상기 데이터 배선의 교차 영역에는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)가 배치된다. 즉, 상기 화소 영역에는 박막 트랜지스터가 구비된다. 또한, 상기 제 1 기판(110)의 일면 상에서 각 화소 영역에는 화소 전극이 배치된다. 상기 박막 트랜지스터와 상기 화소 전극은 전기적으로 연결된다.
상기 박막 트랜지스터는 게이트 전극, 반도체층, 소스 전극 및 드레인 전극으로 이루어진다. 상기 게이트 전극은 상기 게이트 배선으로부터 분기되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 소스 전극은 상기 데이터 배선으로부터 분기되어 형성될 수 있다. 상기 화소 전극은 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 박막 트랜지스터는 바텀 게이트(bottom gate) 구조, 탑 게이트(top gate) 구조 또는 이중 게이트(double gate) 구조 등으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 박막 트랜지스터는 실시예의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 박막 트랜지스터의 구성 등은 다양한 변경 및 수정이 가능하다.
상기 제 2 기판(120)은 컬러필터 기판일 수 있다. 상기 표시 패널(100)의 상기 제 2 기판(120)의 일면에는 제 1 기판(110) 상에 형성된 박막 트랜지스터 등 비표시 영역을 가리면서 화소 영역을 두르는 격자 형상의 블랙매트릭스가 배치된다. 또한, 이들 격자 내부에서 각 화소 영역에 대응되게 순차적으로 반복 배열되는 적색(red) 컬러필터층, 녹색(green) 컬러필터층 및 청색(blue) 컬러필터층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 표시 패널(100)은 상기 액정층을 구동하기 위해, 상기 화소 전극과 전계를 이루는 공통 전극을 포함한다. 액정분자의 배열을 조절하는 방식은 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드 또는 FFS(Fringe Field Switching) 모드 등이 있다. 상기 공통 전극은 상기 액정분자의 배열을 조절하는 방식에 따라, 상기 제 1 기판(110) 또는 제 2 기판(120)에 배치될 수 있다.
또한, 상기 표시 패널(100)은 박막 트랜지스터, 컬러필터층 및 블랙매트릭스가 제 1 기판(110)에 형성되는 COT(color filter on transistor)구조의 표시 패널(100)일 수도 있다. 상기 제 2 기판(120)은 액정층을 사이에 두고 상기 제 1 기판(110)과 합착된다.
즉, 상기 제 1 기판(110) 상에 박막 트랜지스터가 배치되고, 상기 박막 트랜지스터 상에 컬러필터층이 배치될 수 있다. 이때, 상기 박막 트랜지스터와 컬러필터층 사이에는 보호막이 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 기판(110)에는 상기 박막 트랜지스터와 접촉하는 화소 전극이 배치된다. 이때, 개구율을 향상하고 마스크 공정을 단순화하기 위해 블랙매트릭스를 생략하고, 공통 전극이 블랙매트릭스의 역할을 겸하도록 형성할 수도 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 표시 패널(100)은 외부로부터 구동 신호를 공급하는 구동 회로부(미도시)와 연결된다. 상기 구동 회로부는 표시 패널(100)의 기판 상에 실장되거나 테이프 캐리어 패키지와 같은 연결부재를 통해 표시 패널(100)과 연결될 수 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 예증하기 위한 것일 뿐, 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니다. 즉, 본 발명의 실시예는 여러가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인하여 한정 해석되어서는 안된다.
실시예 1
비스페놀 A 글리세롤레이트 디아크릴레이트 3.04g에 마이크로 산란제 0.45g, 개시제 Irgacure 184 0.15g을 첨가한 후 혼합하여 매트릭스 수지 용액을 제조하였다.
라우릴 아크릴레이트 0.4g과 이소보닐 메타크릴레이트 0.4g에 InP/ZnS 코어-쉘 양자점 파우더 0.005mg을 첨가하고, 극성 분획 및 무극성 분획을 포함하는 올리고머 0.2g을 혼합한 후 교반하여 양자점 분산액을 제조하였다.
상기 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액을 3.44 : 1 중량비율로 혼합하여 얻어진 수지 혼합액을 2장의 배리어 필름(i-component, 50 ㎛) 사이에 도포하고, UV에 노광하여 경화시켜 광 변환 필름을 제조하였다.
실시예 2
비스페놀 A 글리세롤레이트 디아크릴레이트 2.88g에 마이크로 산란제 0.58g, 개시제 Irgacure 184 0.14g을 첨가한 후 혼합하여 매트릭스 수지 용액을 제조하였다.
라우릴 아크릴레이트 0.4g과 이소보닐 메타크릴레이트 0.4g에 InP/ZnS 코어-쉘 양자점 파우더 0.005mg을 첨가하고, 극성 분획 및 무극성 분획을 포함하는 올리고머 0.2g을 혼합한 후 교반하여 양자점 분산액을 제조하였다.
상기 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액을 3.44 : 1 중량비율로 혼합하여 얻어진 수지 혼합액을 2장의 배리어 필름(i-component, 50 ㎛) 사이에 도포하고, UV에 노광하여 경화시켜 광 변환 필름을 제조하였다.
실시예 3
비스페놀 A 글리세롤레이트 디아크릴레이트 2.77g에 마이크로 산란제 0.69g, 개시제 Irgacure 184 0.14g을 첨가한 후 혼합하여 매트릭스 수지 용액을 제조하였다.
라우릴 아크릴레이트 0.4g과 이소보닐 메타크릴레이트 0.4g에 InP/ZnS 코어-쉘 양자점 파우더 0.005mg을 첨가하고, 극성 분획 및 무극성 분획을 포함하는 올리고머 0.2g을 혼합한 후 교반하여 양자점 분산액을 제조하였다.
상기 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액을 3.44 : 1 중량비율로 혼합하여 얻어진 수지 혼합액을 2장의 배리어 필름(i-component, 50 ㎛) 사이에 도포하고, UV에 노광하여 경화시켜 광 변환 필름을 제조하였다.
비교예 1
비스페놀 A 글리세롤레이트 디아크릴레이트 3.42g에 개시제 Irgacure 184 0.17g을 첨가한 후 혼합하여 매트릭스 수지 용액을 제조하였다.
라우릴 아크릴레이트 0.4g과 이소보닐 메타크릴레이트 0.4g에 InP/ZnS 코어-쉘 양자점 파우더 0.005mg을 첨가하고, 극성 분획 및 무극성 분획을 포함하는 올리고머 0.2g을 혼합한 후 교반하여 양자점 분산액을 제조하였다.
상기 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액을 3.44 : 1 중량비율로 혼합하여 얻어진 수지 혼합액을 2장의 배리어 필름(i-component, 50 ㎛) 사이에 도포하고, UV에 노광하여 경화시켜 광 변환 필름을 제조하였다.
실험예 1
실시예 1 ~ 3 및 비교예 1의 수지 혼합액을 상온에서 24시간동안 방치한 후 상 분리 발생 여부를 육안으로 관찰하였다. 도 6에는 각 수지 혼합액들을 촬영한 사진이 도시되어 있다. 도 6에 도시된 바와 같이 마이크로 산란제가 포함되지 않은 비교예 1의 경우, 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액의 상분리됨을 확인할 수 있다. 이에 비해 산란제가 포함된 실시예 1 ~ 3의 경우 상분리가 거의 발생하지 않았으며, 산란제의 함량이 높아질수록 안정성이 더욱 우수함을 알 수 있다.
실험예 2
광 추출 효율을 확인하기 위해, 청색 LED 에 녹색 형광체가 심어진 LED 패키지를 광원으로 갖는 백라이트 유닛 상에 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1의 광 변환 필름을 각각 적층하고, 상기 광 변환 필름 상부에 광학 시트를 적층한 후, Minolta 사의 color analyzer CA-210으로 휘도를 측정하였다.
측정 결과는 도 7에 도시하였다. 도 7에 도시된 바와 같이, 마이크로 산란제를 포함하는 실시예 1 ~ 3의 광 변환 필름을 적용할 경우, 비교예 1의 광 변환 필름을 적용하는 경우보다 휘도가 높게 나타남을 알 수 있다.
100: 액정표시패널
200: 백라이트 유닛
270: 광변환 필름
300: 제1상
400: 제2상
500: 마이크로 산란제

Claims (32)

  1. 매트릭스 수지로 이루어진 제1상(first phase);
    상기 제1상 내에 분산되어 분포하며, 그 내부에 양자점을 포함하는 구형의 제2상(second phase); 및
    상기 제2상의 표면을 따라 상기 제1상 및 제2상의 경계면에 분포하는 마이크로 산란제를 포함하는 양자점-고분자 복합체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 산란제는 평균 입경이 0.5㎛ 내지 10㎛인 양자점-고분자 복합체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 산란제는 실리콘, 실라카, 알루미나, 이산화티타늄, 지르코니아, 황산바륨, 산화아연, 폴리메틸메타크릴레이트계 폴리머, 벤조구아민계 폴리머 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 양자점-고분자 복합체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 산란제는 극성을 갖는 것인 양자점-고분자 복합체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 마이크로 산란제는 표면처리된 것인 양자점-고분자 복합체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2상의 내부에 나노 산란제를 더 포함하는 양자점-고분자 복합체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 나노 산란제는 평균 입경이 5nm 내지 200nm인 양자점-고분자 복합체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 매트릭스 수지는 에폭시(메트)아크릴레이트로부터 유도된 반복단위를 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 에폭시 (메트)아크릴레이트로부터 유도된 반복 단위는 하기 [화학식 4]로 표시되는 것인 양자점-고분자 복합체.
    [화학식 4]
    Figure pat00007

    상기 [화학식 4]에서,
    R1 및 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 C1 ~ 10알킬,
    R2 및 R3는 각각 독립적으로
    Figure pat00008
    (여기서, a는 1 내지 10인 정수) 또는
    Figure pat00009
    (여기서 b 및 c는 각각 독립적으로 0 내지 10인 정수)임.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 양자점-고분자 복합체는 무극성 (메트)아크릴레이트 모노머로부터 유도된 단위를 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 무극성 (메트)아크릴레이트 모노머는, 라우릴 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트 및 이소보닐 메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 양자점-고분자 복합체는 적어도 1개 이상의 관능기를 포함하는 (메트)아크릴계 모노머로부터 유도된 단위를 더 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 1개 이상의 관능기를 포함하는 (메트)아크릴계 모노머는, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 헥산디올 디아크릴레이트, 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트, 펜타에릴쓰리톨 트리아크릴레이트, 및 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 양자점-고분자 복합체는 극성 분획 및 무극성 분획을 포함하는 올리고머로부터 유도된 단위를 더 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 극성 분획은 케톤기, 에스테르기, 에테르기, 카르복시기, 히드록시기, 아미드기, 아민기 및 고리형 산 무수물기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 극성기를 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 무극성 분획은 탄소 및 수소로 이루어진 탄화수소 사슬을 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체.
  17. 마이크로 산란제를 포함하는 매트릭스 수지 용액을 준비하는 단계;
    양자점을 포함하는 양자점 분산액을 준비하는 단계;
    상기 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액을 혼합하여 수지 혼합액을 형성하는 단계; 및
    상기 수지 혼합액을 도포한 후 경화시키는 단계를 포함하는 양자점-고분자 복합체의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 매트릭스 수지 용액은 에폭시(메트)아크릴레이트, 마이크로 산란제 및 광 개시제를 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체의 제조 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 양자점 분산액은 무극성 (메트)아크릴레이트 모노머, 양자점 및 광 개시제를 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체의 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 양자점 분산액은 극성 분획 및 무극성 분획을 갖는 올리고머를 더 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체의 제조 방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 양자점 분산액은 나노 산란제를 더 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체의 제조 방법.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 매트릭스 수지 용액 및 양자점 분산액 중 적어도 하나 이상은 적어도 1개 이상의 관능기를 포함하는 (메트)아크릴계 모노머를 더 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체의 제조 방법.
  23. 제17항에 있어서,
    상기 매트릭스 수지 용액은 에폭시 아크릴레이트 30중량% 내지 98중량%, 광 개시제 1중량% 내지 15중량% 및 마이크로 산란제 1중량% 내지 40중량%를 포함하는 것이 양자점-고분자 복합체의 제조 방법.
  24. 제17항에 있어서,
    상기 양자점 분산액은, 양자점 0.1중량% 내지 10중량%, 무극성 아크릴레이트 모노머 10중량% 내지 60중량%, 극성 분획(moiety) 및 무극성 분획(moeity)을 갖는 올리고머 20중량% 내지 80중량% 및 광 개시제 0.5중량% 내지 30중량%를 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체의 제조 방법.
  25. 제17항에 있어서,
    상기 수지 혼합액을 형성하는 단계에서, 상기 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액은 1 : 4 내지 4.9 : 0.1의 중량비율로 혼합되는 것인 양자점-고분자 복합체의 제조 방법.
  26. 매트릭스 수지로 이루어진 제1상(first phase), 상기 제1상 내에 분산되어 분포하며, 그 내부에 양자점을 포함하는 구형의 제2상(second phase) 및 상기 제2상의 표면을 따라 상기 제1상 및 제2상의 경계면에 분포하는 마이크로 산란제를 포함하는 양자점-고분자 복합체를 포함하는 광 변환층; 및
    상기 광 변환층의 적어도 일면에 배치되는 배리어 필름을 포함하는 광 변환 필름.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 광 변환 필름은 60℃, 상대 습도 90% 조건에서 4일동안 방치한 후 측정한 에지부의 손상 길이가 2mm 이하인 광 변환 필름.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 양자점-고분자 복합체는 청색광을 적색광으로 변환시키는 양자점, 청색광을 녹색광으로 변환시키는 양자점 및 녹색광을 적색광으로 변환시키는 양자점으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 광 변환 필름.
  29. 광원 유닛 및 광 변환 필름을 포함하는 백라이트 유닛이며,
    상기 광 변환 필름은 매트릭스 수지로 이루어진 제1상(first phase), 상기 제1상 내에 분산되어 분포하며, 그 내부에 양자점을 포함하는 구형의 제2상(second phase) 및 상기 제2상의 표면을 따라 상기 제1상 및 제2상의 경계면에 분포하는 마이크로 산란제를 포함하는 양자점-고분자 복합체를 포함하는 광 변환층 및 상기 광 변환층의 적어도 일면에 배치되는 배리어 필름을 포함하는 것인 백라이트 유닛.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 광원은 청색광을 방출하는 청색 광원을 포함하고,
    상기 양자점-고분자 복합체는 청색광을 적색광으로 변환시키는 양자점 및 청색광을 녹색광으로 변환시키는 양자점을 포함하는 것인 백라이트 유닛.
  31. 제29항에 있어서,
    상기 광원은 청색광을 방출하는 청색 광원 및 녹색광을 방출하는 녹색 광원을 포함하고,
    상기 양자점-고분자 복합체는 청색광을 적색광으로 변환시키는 양자점 및 녹색광을 적색광으로 변환시키는 양자점을 포함하는 것인 백라이트 유닛.
  32. 광원 유닛 및 광 변환 필름을 포함하는 백라이트 유닛; 및
    상기 백라이트 유닛 상에 배치되는 표시 패널을 포함하는 표시장치이며,
    상기 광 변환 필름은 매트릭스 수지로 이루어진 제1상(first phase), 상기 제1상 내에 분산되어 분포하며, 그 내부에 양자점을 포함하는 구형의 제2상(second phase) 및 상기 제2상의 표면을 따라 상기 제1상 및 제2상의 경계면에 분포하는 마이크로 산란제를 포함하는 양자점-고분자 복합체를 포함하는 광 변환층 및 상기 광 변환층의 적어도 일면에 배치되는 배리어 필름을 포함하는 것인 표시장치.
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