KR20170035688A - 파장 변환 입자 복합체 및 이를 포함하는 광학 필름 - Google Patents

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KR20170035688A
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Abstract

본 출원은 복합체, 이를 포함하는 광학 필름, 그 제조 방법 및 용도에 관한 것이다.
본 출원은, 우수한 색순도와 효율을 가지고, 칼라 특성이 뛰어난 조명 장치를 제공할 수 있는 광학 필름을 제공할 수 있다.
본 출원의 광학 필름은 상기와 같은 우수한 특성이 장기간 안정적으로 유지될 수 있다. 본 출원의 광학 필름은, 다양한 조명 장치는 물론 광전지 애플리케이션, 광 필터 또는 광 변환기 등을 포함하는 다양한 용도에 사용될 수 있다.

Description

파장 변환 입자 복합체 및 이를 포함하는 광학 필름 {A wavelength conversion particle complex and Optical film comprising it}
본 출원은 파장 변환 입자 복합체, 상기 복합체를 포함하는 광학 필름, 조명 장치 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
조명 장치는 다양한 용도에 사용되고 있다. 조명 장치는, 예를 들면, LCD(Liquid Crystal Display), TV, 컴퓨터, 모바일폰, 스마트폰, 개인 휴대정보 단말기(PDA), 게이밍 장치, 전자 리딩 (reading) 장치 또는 디지털 카메라 등과 같은 디스플레이의 BLU(Backlight Unit)로 사용될 수 있다. 조명 장치는 그 외에도, 실내 또는 실외 조명, 무대 조명, 장식 조명, 액센트 조명 또는 박물관 조명 등에 사용될 수 있고, 이 외에도 원예학이나, 생물학에서 필요한 특별한 파장 조명 등에 사용될 수 있다.
대표적인 조명 장치로는, 예를 들면, LCD의 BLU 등으로 사용되는 것으로서 청색 LED(Light Emitting Diode)와 YAG(Yttrium aluminium garnet)와 같은 형광체를 조합시켜 백색광을 내는 장치가 있다.
또한, 최근에는 입자의 크기에 따라 방출하는 빛의 색상이 달라지는 파장 변환 입자, 예컨대 양자점(Quantum-dot)을 이용하여, 백색광을 내는 조명장치에 관련된 연구가 꾸준히 진행되고 있다. 특히 양자점이 산소 등의 기체에 노출됨에 따른 효율 감소 문제 또는 양자점 자체의 발광 효율을 증대시키기 위한 연구 등이 활발히 수행되고 있다.
한국공개특허공보 제2011-0048397호 한국공개특허공보 제2011-0038191호
본 출원은 파장 변환 입자를 포함하는 광학 필름의 발광 세기를 향상시키고, 높은 발광 효율을 달성하여, 광 특성이 우수한 파장 변환 입자 복합체 및 이를 포함하는 광학 필름을 제공한다.
본 출원은 상기 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로써, 파장 변환 입자; 산란 입자; 및 상기 파장 변환 입자 및 산란 입자를 결합시키는 리간드를 포함하는 복합체에 관한 것이다.
하나의 예시에서, 상기 복합체의 리간드는 파장 변환 입자의 표면에 결합되어 있는 제 1 리간드 및 산란 입자의 표면에 결합되어 있는 제 2 리간드를 포함하고, 상기 제 1 리간드 및 제 2 리간드가 상호 결합되어 있는 것일 수 있다.
상기 제 1 리간드 및 제 2 리간드는 상호 결합은 수소 결합 등의 물리적 결합 또는 소수성 상호작용 등의 화학적 결합일 수 있다.
본 출원은 또한, 상기 복합체를 포함하는 광학 필름에 관한 것이다.
하나의 예시에서 상기 광학 필름은 연속상인 매트릭스 내에 분산되어 있는 에멀젼 영역을 포함하고, 상기 연속상 또는 에멀젼 영역에 존재하는 복합체를 가지는 발광층을 포함할 수 있다.
또 다른 예시에서, 상기 광학 필름의 에멀젼 영역은 420nm 내지 490nm의 범위 내의 광을 흡수하여 490nm 내지 580nm의 범위 내의 광을 방출할 수 있는 제 1 파장 변환 입자를 가지는 복합체를 포함하는 A 영역 및/또는 420nm 내지 490nm 범위 내의 광을 흡수하여 580nm 내지 780nm의 범위 내의 광을 방출할 수 있는 제 2 파장 변환 입자를 가지는 복합체를 포함하는 B 영역을 포함할 수 있다.
본 출원은 또한, 리간드로 표면 개질된 파장 변환 입자 및 리간드로 표면 개질된 산란 입자를 혼합하는 단계를 포함하는 복합체의 제조방법에 대한 것이다.
본 출원은, 또한 리간드로 표면 개질된 파장 변환 입자 및 리간드로 표면 개질된 산란 입자를 라디칼 중합성 화합물과 혼합하는 단계를 포함하는 광학 필름의 제조방법에 대한 것이다.
본 출원은 또한, 상기와 같은 광학 필름을 포함하는 조명장치 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.
본 출원은 발광층에 입사되는 광이 상기 파장 변환 입자로 도입될 확률을 조절하여 발광층이 가지는 광 특성, 예를 들면, 발광 세기가 일정하고, 발광 효율이 향상된 조명장치에 포함될 수 있는 파장 변환 입자 복합체를 제공할 수 있다.
또한, 본 출원은 발광층의 상 분리 구조를 통해, 필름에 적합한 물성, 예를 들면 다른 층과의 밀착성, 내구성 또는 광 특성 등이 우수한 광학 필름을 제공할 수 있다.
도 1 및 2는 파장 변환 입자 및 산란 입자를 포함하는 복합체의 일 모식도이다.
도 3은 예시적인 코어-셀 구조(Core-shell structure)의 양자점에 대한 일 모식도이다.
도 4는 광학 필름에 대한 예시도이다.
도 5 및 6은 예시적인 조명 장치의 모식도이다.
도 7 및 도 8은 실시예 및 비교예에 따른 광학 필름의 발광 효율(Q.Y)를 평가한 결과를 도시한 것이다.
이하 본 출원에 대해서 실시예 및 도면을 통해 보다 상세히 설명하겠지만, 본 출원의 요지에 국한된 실시예에 지나지 않는다. 한편 본 출원은 이하의 실시예에서 제시하는 공정조건에 제한되는 것이 아니며, 본 출원의 목적을 달성하기에 필요한 조건의 범위 안에서 임의로 선택할 수 있음은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
본 출원은 파장 변환 입자, 산란 입자 및 리간드를 포함하는 복합체에 관한 것이다. 상기 리간드는 파장 변환 입자 및 산란 입자를 결합시킬 수 있다.
본 출원에서 용어 「파장 변환 입자」는 소정 파장의 광을 흡수하여 상기 흡수한 광과 동일하거나, 다른 파장의 광을 방출할 수 있도록 형성된 입자를 의미할 수 있다.
본 출원에서 용어「산란 입자」는 주변 매질, 예를 들면, 매트릭스 및/또는 에멀젼 영역과는 상이한 굴절률을 가지고, 또한 적절한 크기를 가져서 입사되는 광을 산란, 굴절 또는 확산시킬 수 있는 유기 또는 무기 입자를 의미할 수 있다.
즉, 본 출원의 복합체는, 파장 변환 입자와 산란 입자가 일정한 거리를 유지할 수 있도록, 상기 파장 변환 입자 및 산란 입자를 결합시키는 리간드를 포함함으로써, 발광층에 입사되는 광이 상기 파장 변환 입자로 도입될 확률을 조절하여 발광층이 가지는 광 특성, 예를 들면, 우수한 색순도와 효율을 가지고 칼라 특성이 뛰어난 조명장치에 포함될 수 있는 광학 필름을 제공할 수 있다.
상기 파장 변환 입자 및 산란 입자를 결합시키는 리간드의 길이는 산란 입자를 통해 산란, 굴절 또는 확산되는 광을 파장 변환 입자로 도입시킴으로써, 궁극적으로 발광 효율 및 발광 세기를 증대시킬 수 있을 정도의 거리이면 제한이 없다. 예를 들면 리간드의 길이는 5nm 내지 100nm, 5nm 내지 80nm, 5nm 내지 60nm, 5nm 내지 40nm 또는 5nm 내지 20nm 일 수 있다.
상기 파장 변환 입자 및 산란 입자를 결합시키는 리간드는, 전술한 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 제한 없는 형태로 복합체에 포함되어 있을 수 있다.
하나의 예시에서, 복합체의 리간드는, 파장 변환 입자 및 산란 입자의 표면에 결합될 수 있는 1종 이상의 리간드를 양 말단에 포함하고 있는 상태일 수 있다.
다른 예시에서, 복합체에 포함되는 리간드는 파장 변환 입자의 표면에 결합되어 있는 제 1 리간드 및 산란 입자의 표면에 결합되어 있는 제 2 리간드를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 1 리간드 및 제 2 리간드는 상호 결합되어 있는 것일 수 있다.
구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 출원의 복합체는, 제 1 리간드(101)를 포함하는 파장 변환 입자(100) 및 제 2 리간드(201)를 포함하는 산란 입자(200)를 포함하고, 제 1 리간드(101) 및 제 2 리간드는(201) 상호 결합되어 있는 상태일 수 있다. 상호 결합되어 있는 제 1 리간드 및 제 2 리간드는 서로 같은 종류이거나, 또는 서로 다른 종류의 리간드일 수 있다.
예를 들면, 제 1 리간드 및 제 2 리간드의 종류는 각각 독립적으로 아민기를 갖는 분자(oleylamine, triethylamine, hexylamine, naphtylamine 등) 혹은 고분자, 카복실기를 갖는 분자(oleic acid 등) 혹은 고분자, 티올기를 갖는 분자(butanethiol, hexanethiol, dodecanethiol 등) 혹은 고분자, 피리딘기를 갖는 분자(pyridine 등) 혹은 고분자, 포스핀기를 갖는 분자(triphenylphosphine 등), 산화포스핀기를 갖는 분자(trioctylphosphine oxide 등), 카보닐기를 갖는 분자(alkyl ketone 등), 벤젠고리를 갖는 분자(benzene, styrene 등) 혹은 고분자, 히드록시기를 갖는 분자(butanol, hexanol 등) 혹은 고분자, 또는 설폰기를 갖는 분자(Sulfonic acid 등) 혹은 고분자 등 중에서 서로 결합 가능한 분자 혹은 고분자가 적절히 선택될 수 있다.
제 1 리간드 및 제 2 리간드는 상호 결합하고 있을 수 있다. 상기 상호 결합은 수소 결합 등의 물리적 결합 또는 소수성 상호작용 등의 화학적 결합 일 수 있다.
본 출원의 복합체는 파장 변환 입자를 포함할 수 있다. 파장 변환 입자는 전술한 바와 같이, 소정 파장의 광을 흡수하여 상기 흡수한 광과 동일하거나 다른 파장의 광을 방출할 수 있도록 형성된 입자를 의미할 수 있다.
파장 변환 입자의 크기는 예를 들면 평균 입경이 약 100 nm 이하, 90 nm 이하, 80 nm 이하, 70 nm 이하, 60 nm 이하, 50 nm 이하, 40 nm 이하, 30 nm 이하, 20 nm 이하 또는 약 15 nm 이하일 수 있으며, 입자의 크기는 방출하고자 하는 파장의 광에 따라 상이할 수 있다.
파장 변환 입자의 형태는 특별히 제한되지 않으며, 구상이거나, 타원체, 다각형 또는 무정형 등을 포함할 수 있다.
예를 들면, 파장 변환 입자는 420 내지 490 nm의 범위 내의 어느 한 파장의 광을 흡수하여 490 내지 580 nm 범위 내의 어느 한 파장의 광을 방출할 수 있는 입자(이하, 녹색 입자라 칭할 수 있다.) 및/또는 420 내지 490 nm의 범위 내의 어느 한 파장의 광을 흡수하여 580 내지 780 nm 범위 내의 어느 한 파장의 광을 방출할 수 있는 입자(이하, 적색 입자라 칭할 수 있다.)일 수 있다.
예를 들어, 백색광을 방출할 수 있는 광학 필름을 얻기 위하여 상기 적색 입자와 녹색 입자가 적정 비율로 함께 발광층에 포함되어 있을 수 있다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 출원의 복합체는, 제 1 리간드(101)를 가지는 파장 변환 입자(100) 및 제 2 리간드(201)를 가지는 산란 입자(200)를 포함하고, 파장 변환 입자는 녹색 입자 및/또는 적색 입자이며, 리간드를 매개로 산란 입자와 군집의 복합체를 형성하고 있을 수 있다.
파장 변환 입자로는 이러한 작용을 나타내는 것이라면 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 이러한 입자의 대표적인 예로는, 소위 양자점(Quantum Dot)으로 호칭되는 나노 구조물이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원에서 사용될 수 있는 양자점은 임의의 적합한 재료, 예를 들면, 무기 재료로서, 무기 전도 또는 반전도 재료를 사용하여 형성될 수 있다. 적합한 반도체 재료로는 II-VI족, III-V족, IV-VI족 및 IV족 반도체들이 예시될 수 있다. 구체적으로는, Si, Ge, Sn, Se, Te, B, C(다이아몬드 포함), P, BN, BP, BAs, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs, InSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdSeZn, CdTe, HgS, HgSe, HgTe, BeS, BeSe, BeTe, MgS, MgSe, GeS, GeSe, GeTe, SnS, SnSe, SnTe, PbO, PbS, PbSe, PbTe, CuF, CuCl, CuBr, CuI, Si3N4, Ge3N4, Al2O3, (Al, Ga, In)2 (S, Se, Te)3, Al2CO 및 2개 이상의 상기 반도체들의 적합한 조합들이 예시될 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
양자점은 코어-셀 구조(core-shell structure)를 가질 수 있다. 코어-셀 구조(core-shell structure)는 도 3에 도시된 바와 같이, 양자점의 중심 부분을 뜻하는 코어부(300)와 상기 코어부(300)를 둘러쌓고 있는 셀부(400)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 코어-셀 구조(core-shell sturucture)의 양자점(코어/셀)은, CdSe/ZnS, InP/ZnS, PbSe/PbS, CdSe/CdS, CdTe/CdS 또는 CdTe/ZnS 등이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
양자점이 코어-셀 구조(core-shell sturucture)를 가질 경우, 셀부는 전술한 리간드의 말단과 결합이 가능하도록 형성된 것일 수 있다. 또한, 셀부는 전술한 제 1 리간드가 양자점의 표면에 결합 될 수 있도록 형성된 것일 수 있다.
하나의 예시에서, 양자점의 셀부는 코어를 바로 둘러쌓고 있는 제 1 셀부와 제 1 셀부를 둘러쌓고 있는 제 2 셀부를 포함할 수 있고, 상기 제 2 셀부는 리간드의 말단과 결합이 가능하도록 형성된 것이거나, 제 1 리간드가 양자점의 표면에 결합 될 수 있도록 형성된 것일 수 있다.
또한, 파장 변환입자는 유기소재로 이루어진 고분자 입자일 수 있다. 상기 유기소재로 이루어진 고분자 입자의 종류 및 크기 등은 예를 들면 대한민국 공개특허공보 2014-0137676호 등이 개시되어 있는 공지의 것이 제한 없이 이용될 수 있다. 파장 변환 입자가 유기 소재의 고분자 입자일 경우, 상기 고분자 입자의 표면은 전술한 리간드과 결합 될 수 있도록 형성된 것일 수 있다.
파장 변환 입자는 공지된 임의의 방식으로 제조할 수 있다. 예를 들어, 미국특허 제6,225,198호, 미국공개특허 제2002-0066401호, 미국 특허 제6,207,229호, 미국특허 제6,322,901호, 미국특허 제6,949,206호, 미국특허 제7,572,393호, 미국특허 제7,267,865호, 미국특허 제7,374,807호 또는 미국특허 제6,861,155호 등에 양자점 등의 형성 방법이 공지되어 있으며, 상기 외에도 다양한 공지의 방식들이 본 출원에 적용될 수 있다.
파장 변환 입자의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않고, 목적하는 광 방출 특성을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다.
파장 변환 입자는 하나 이상의 리간드 또는 배리어를 포함할 수 있도록 표면이 개질 된 것 일 수 있다. 상기 리간드 또는 배리어는, 파장 변환 입자의 안정성을 향상시키고, 고온, 고강도, 외부 가스 또는 수분 등을 포함하는 유해한 외부 조건들로부터 파장 변환 입자를 보호하는 것에 유리할 수 있다. 또한, 파장 변환 입자에 포함되는 리간드 또는 배리어는, 산란 입자의 표면에 형성되어 있는 리간드와 결합하여 파장 변환 입자와 산란 입자의 거리를 일정하기 유지시킬 수 있다.
하나의 예시에서, 파장 변환 입자는 리간드로 표면이 개질 된 것일 수 있다.
전술한 바와 같이, 파장 변환 입자의 표면 개질을 통해 형성된 리간드는 파장 변환 입자의 표면에 적합한 특성을 나타낼 수 있게 하고, 산란 입자의 표면에 형성되어 있는 리간드와 결합하여 발광효율을 증대시킬 수 있는 역할을 하는 것으로써, 그 형성 방법은 공지이며, 이와 같은 방식은 본 출원에서 제한 없이 적용될 수 있다. 이러한 재료 내지는 방법들은, 예를 들면, 미국공개특허 제2008-0281010호, 미국공개특허 제2008-0237540호, 미국공개특허 제2010-0110728호, 미국공개특허 제2008-0118755호, 미국특허 제7,645,397호, 미국특허 제7,374,807호, 미국특허 제6,949,206호, 미국특허 제7,572,393호 또는 미국특허 제7,267,875호 등에 개시되어 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 하나의 예시에서 상기 리간드는, 아민기를 갖는 분자(oleylamine, triethylamine, hexylamine, naphtylamine 등) 혹은 고분자, 카복실기를 갖는 분자(oleic acid 등) 혹은 고분자, 티올기를 갖는 분자(butanethiol, hexanethiol, dodecanethiol 등) 혹은 고분자, 피리딘기를 갖는 분자(pyridine 등) 혹은 고분자, 포스핀기를 갖는 분자(triphenylphosphine 등), 산화포스핀기를 갖는 분자(trioctylphosphine oxide 등), 카보닐기를 갖는 분자(alkyl ketone 등), 벤젠고리를 갖는 분자(benzene, styrene 등) 혹은 고분자, 히드록시기를 갖는 분자(butanol, hexanol 등) 혹은 고분자 또는 설폰기를 갖는 분자(Sulfonic acid 등) 혹은 고분자 등에 의해 형성될 수 있으며, 구체적인 리간드의 종류는 산란 입자의 표면에 형성되어 있는 리간드와의 결합능을 고려하여 상기 분자 또는 고분자 중 어느 하나가 적절히 선택될 수 있다.
본 출원의 복합체는 산란 입자를 포함할 수 있다. 산란 입자는 전술한 바와 같이 주변 매질, 예를 들면, 상기 매트릭스 또는 에멀젼 영역과는 상이한 굴절률을 가지고, 또한 적절한 크기를 가져서 입사되는 광을 산란, 굴절 또는 확산시킬 수 있는 유기 또는 무기 입자를 의미할 수 있다.
산란 입자는, 상기와 같이, 전술한 발광 효율의 증대 목적을 달성할 수 있는 입자이면 그 모양 및 소재는 제한이 없으며, 공지의 산란 입자가 채택되어 이용 될 수 있다.
예를 들면, 산란 입자는 구형, 타원형, 통형, 정방형, 직사각형, 로드형, 성형 관형, 피라미드형, 삼각형, 플레이트상 또는 평평한 표면 모형 등의 모양일 수 있다.
예를 들면, 산란 입자는, 주변 매질, 예를 들면 발광층과 굴절률의 차이의 절대값이 0.2 이상 또는 0.4 이상인 입자 일 수 있다. 상기 굴절률의 차이의 절대값의 상한은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 약 0.8 이하 또는 약 0.7 이하일 수 있다.
산란 입자는, 예를 들면, 평균 입경이 100 nm 이상, 100 nm 초과, 100 nm 내지 20,000 nm, 100 nm 내지 15,000 nm, 100 nm 내지 10,000 nm, 100 nm 내지 5,000 nm, 100 nm 내지 1,000 nm 또는 100 nm 내지 500 nm 정도일 수 있다. 산란 입자는, 구형, 타원형, 다면체 또는 무정형과 같은 형상을 가질 수 있으나, 상기 형태는 특별히 제한되는 것은 아니다.
산란 입자는, 예를 들면, 폴리스티렌 또는 그 유도체; 아크릴 수지 또는 그 유도체; 실리콘 수지 또는 그 유도체; 또는 노볼락 수지 또는 그 유도체 등과 같은 유기 재료, 또는 실리카, 알루미나, 산화 티탄 또는 산화 지르코늄과 같은 무기 재료를 포함하는 입자가 예시될 수 있다.
즉, 산란 입자는 폴리스티렌 또는 그 유도체; 아크릴 수지 또는 그 유도체; 실리콘 수지 또는 그 유도체; 및 노볼락 수지 또는 그 유도체로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 유기 재료를 포함하거나, 또는 티타늄 산화물, 금속 산화물, 알루미늄 산화물, 글라스 비드 및 실라카 글라스로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 무기재료를 포함할 수 있다. 산란 입자는, 상기 재료 중에 어느 하나의 재료만을 포함하거나, 상기 중 2종 이상의 재료를 포함하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 산란 입자로 중공 실리카(hollow silica) 등과 같은 중공 입자 또는 코어/셀 구조의 입자도 사용할 수 있다.
하나의 예시에서 산란 입자의 표면은, 리간드의 말단과 결합할 수 있도록 표면이 개질 되거나, 하나 이상의 리간드가 결합될 수 있도록 표면이 개질 될 수 있다. 상기 리간드는, 양자점과 같은 파장 변환 입자에 포함되어 있는 리간드와 결합하여, 산란 입자와 파장 변환 입자간에 일정한 거리를 유지하게 함으로써, 궁극적으로 광학 필름의 발광 효율을 증대시키는 역할을 할 수 있다.
산란 입자의 표면에 리간드를 형성하는 방법은 공지이며, 예를 들어, 산란 입자가 코어-셀 구조(Core-shell structure)인 경우 산란 입자의 셀 부위에 결합 가능한 리간드로써, X-Y-Z의 구조를 가지는 외부 리간드를 포함하는 구조를 형성하는 방법을 이용할 수 있다. 상기에서 X는 산란 입자의 셀 부위에 결합할 수 있는 산란 입자 결합기이고, Y는 연결기이며, Z는 기능기 일 수 있다.
산란 입자의 셀 부분에 결합 가능한 X는, 예를 들면, 아민기를 갖는 분자(oleylamine, triethylamine, hexylamine, naphtylamine 등) 혹은 고분자, 카복실기를 갖는 분자(oleic acid 등) 혹은 고분자, 티올기를 갖는 분자(butanethiol, hexanethiol, dodecanethiol 등) 혹은 고분자, 피리딘기를 갖는 분자(pyridine 등) 혹은 고분자, 포스핀기를 갖는 분자(triphenylphosphine 등), 산화포스핀기를 갖는 분자(trioctylphosphine oxide 등), 카보닐기를 갖는 분자(alkyl ketone 등), 벤젠고리를 갖는 분자(benzene, styrene 등) 혹은 고분자, 히드록시기를 갖는 분자(butanol, hexanol 등) 혹은 고분자 또는 설폰기를 갖는 분자(Sulfonic acid 등) 혹은 고분자 등 산란 입자의 셀 부분에 결합하여, 연결기 및 기능기를 포함하는 외부 리간드 구조를 산란 입자의 표면에 형성할 수 있는 것이면 제한 없이 이용가능 할 수 있다.
X-Y-Z의 구조를 가지는 외부 리간드에서 Y는, 예를 들면, 단일 결합의 탄소 체인 또는 방향족 고리 결합의 탄소체 등 소수성 또는 친수성 용매의 분산 특성을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.
X-Y-Z의 구조를 가지는 외부 리간드에서 Z는, 셀 부분에 결합 가능한 결합기 X와 같거나 또는 다른 산란 입자의 최외각을 형성하는 기능기로써, 파장 변환 입자의 리간드와 결합 가능할 수 있도록 하는 공지의 모든 기능기, 예를 들면, 아민기를 갖는 분자(oleylamine, triethylamine, hexylamine, naphtylamine 등) 혹은 고분자, 카복실기를 갖는 분자(oleic acid 등) 혹은 고분자, 티올기를 갖는 분자(butanethiol, hexanethiol, dodecanethiol 등) 혹은 고분자, 피리딘기를 갖는 분자(pyridine 등) 혹은 고분자, 포스핀기를 갖는 분자(triphenylphosphine 등), 산화포스핀기를 갖는 분자(trioctylphosphine oxide 등), 카보닐기를 갖는 분자(alkyl ketone 등), 벤젠고리를 갖는 분자(benzene, styrene 등) 혹은 고분자, 히드록시기를 갖는 분자(butanol, hexanol 등) 혹은 고분자 또는 설폰기를 갖는 분자(Sulfonic acid 등) 혹은 고분자 등 중에서 파장 변환 입자에 포함되어 있는 리간드의 종류에 따라 적절한 분자 또는 고분자가 선택될 수 있다.
산란 입자가 코어-셀 구조(core-shell structure)의 입자일 경우, 셀부는 전술한 리간드의 말단이 결합될 수 있도록 형성된 것 일수 있다. 또한, 셀부는 전술한 제 2 리간드가 산란 입자의 표면에 결합될 수 있도록 형성된 것일 수 있다.
본 출원은 상기와 같은 복합체를 포함하는 광학 필름에 관한 것이다. 본 출원의 용어 「광학 필름」은 다양한 용도로 광학 장치에 사용되는 필름을 의미할 수 있다. 예를 들면 상기 광학 필름은, 소정 파장의 광을 흡수하여 상기 흡수한 광과 동일하거나 상이한 파장의 광을 방출할 수 있도록 형성된 필름을 의미할 수 있다.
본 출원의 광학 필름은, 파장 변환 입자, 산란 입자 및 상기 파장 변환 입자 및 산란 입자를 결합 시키는 리간드를 포함하는 복합체를 포함할 수 있다.
본 출원의 광학 필름은 발광층을 포함할 수 있다. 발광층은, 전술한 파장 변환 입자, 산란 입자 및 상기 파장 변환 입자와 산란 입자를 결합 시키는 리간드를 포함하는 복합체를 포함할 수 있다. 본 출원의 용어 「발광층」은, 후술하는 광원으로부터의 광을 흡수하여, 상기 광원으로부터의 광과 동일하거나 상이한 파장의 광을 방출할 수 있도록 형성된 층을 의미할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 발광층을 서로 상분리 되어 있는 2개의 영역들을 포함할 수 있다. 본 출원에서 용어 「상분리 되어 있는 영역」들은, 예를 들면, 상대적으로 소수성인 영역과 상대적으로 친수성인 영역과 같이, 서로 섞이지 않는 2개의 영역들에 의해 형성된 영역으로서 서로 분리되어 있다는 점을 확인할 수 있는 상태로 형성되어 있는 영역들을 의미할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여 발광층의 상분리 되어 있는 2개의 영역 중에서 어느 한 영역을 제 1 영역으로 호칭하고, 다른 영역을 제 2 영역으로 호칭할 수 있다.
하나의 예시에서 발광층의 상기 제 1 영역과 제 2 영역 중에서 제 1 영역은 친수성 영역이고, 제 2 영역은 소수성 영역일 수 있다. 본 출원에서 제 1 및 제 2 영역을 구분하는 친수성과 소수성은 서로 상대적인 개념이고, 친수성과 소수성의 절대적인 기준은 상기 발광층 내에서 상기 두 개의 영역이 서로 구분되어 있는 것이 확인될 수 있을 정도이면 특별히 제한되는 것은 아니다.
발광층 내에서 친수성인 제 1 영역과 소수성인 제 2 영역의 비율은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 비율은 발광층에 포함시키고자 하는 파장 변환 입자의 비율, 배리어층 등의 다른 층과의 부착성 또는 필름화를 위해 요구되는 물성 등을 고려하여 선택할 수 있다. 예를 들면, 발광층은, 상기 제 1 영역 100 중량부 및 10 중량부 내지 100 중량부의 제 2 영역을 포함할 수 있다. 다른 예시에서 발광층은, 제 1 영역 50 내지 95 중량부 및 제 2 영역 5 내지 50 중량부를 포함할 수 있다. 또는 반대로 발광층은, 제 2 영역 50 내지 95 중량부 및 제 1 영역 5 내지 50 중량부를 포함할 수 있다.
본 출원에서 용어 중량부는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 각 성분 간의 중량비율을 의미한다.
또한, 상기에서 제 1 및 제 2 영역의 중량은, 각 영역을 형성하거나, 그 영역에 포함되는 모든 성분의 중량의 합계를 의미할 수 있다.
상기 발광층은, 라디칼 중합성 화합물, 예를 들면 친수성 중합성 조성물과 소수성 중합성 조성물의 혼합물을 중합시켜 형성할 수 있다. 이러한 경우에 상기 각 영역의 중량은 상기 친수성 중합성 조성물 또는 소수성 중합성 조성물의 중량을 의미하거나, 혹은 상기 각 중합성 조성물에 포함되는 친수성 중합성 화합물과 소수성 중합성 화합물의 중량을 의미할 수 있다.
상기에서 친수성 중합성 조성물은 친수성 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 의미하고, 소수성 중합성 조성물은 소수성 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 의미할 수 있다.
본 출원에서 상기 친수성 중합성 화합물과 소수성 중합성 화합물의 친수성 및 소수성의 구분의 기준은, 예를 들면, 상기 양 화합물이 서로 상대적으로 친수성 또는 소수성이면서 서로 혼합되었을 때에 전술한 상분리 되어 있는 영역을 형성할 수 있을 정도라면 특별히 제한되지 않는다. 하나의 예시에서 상기 친수성과 소수성의 구분은 소위 용해도 파라미터(solubility parameter)에 의해 수행될 수 있다. 본 출원에서 용해도 파라미터는 해당 친수성 또는 소수성 중합성 화합물의 중합에 의해 형성되는 단독 폴리머(homopolymer)의 용해도 파라미터를 의미하고, 이를 통해 해당 화합물의 친수성 및 소수성의 정도를 파악할 수 있다. 용해도 파라미터를 구하는 방식은 특별히 제한되지 않고, 이 분야에서 공지된 방식에 따를 수 있다. 예를 들면, 상기 파라미터는 당업계에서 소위 HSP (Hansen solubility parameter)로 공지된 방식에 따라서 계산하거나 구해질 수 있다. 특별히 제한되는 것은 아니지만, 본 출원에서 소수성 중합성 화합물은 상기 용해도 파라미터가 약 10 (cal/cm3)1/2 미만인 라디칼 중합성의 화합물을 의미할 수 있고, 친수성 중합성 화합물은 상기 파라미터가 약 10 (cal/cm3)1/2 이상인 라디칼 중합성의 화합물을 의미할 수 있다.
상기 소수성 중합성 화합물이 형성하는 고분자의 용해도 파라미터는 다른 예시에서 3 (cal/cm3)1/2 이상, 4 (cal/cm3)1/2 이상 또는 약 5 (cal/cm3)1/2 이상일 수 있다. 상기 친수성 중합성 화합물이 형성하는 고분자의 용해도 파라미터는 다른 예시에서 약 11 (cal/cm3)1/2 이상, 12 (cal/cm3)1/2 이상, 13 (cal/cm3)1/2 이상, 14 (cal/cm3)1/2 이상 또는 15 (cal/cm3)1/2 이상일 수 있다. 상기 친수성 중합성 화합물이 형성하는 고분자의 용해도 파라미터는 다른 예시에서 약 40 (cal/cm3)1/2 이하, 약 35 (cal/cm3)1/2 이하 또는 약 30 (cal/cm3)1/2 이하일 수 있다. 적절한 상분리 구조 혹은 에멀젼 구조의 구현을 위해서 상기 소수성 및 친수성 화합물의 용해도 파라미터의 차이가 제어될 수 있다. 하나의 예시에서 상기 친수성 및 소수성 중합성 화합물 또는 그 각각에 의해 형성되는 고분자의 용해도 파라미터의 차이는 5 (cal/cm3)1/2 이상, 6 (cal/cm3)1/2 이상, 7 (cal/cm3)1/2 이상 또는 약 8 (cal/cm3)1/2 이상일 수 있다. 상기 차이는 용해도 파라미터 중 큰 값에서 작은 값을 뺀 수치이다. 상기 차이의 상한은 특별히 제한되지 않는다. 용해도 파라미터의 차이가 클수록 보다 적절한 상분리 구조 내지는 에멀젼 구조가 형성될 수 있다. 상기 차이의 상한은, 예를 들면, 30 (cal/cm3)1/2 이하, 25 (cal/cm3)1/2 이하 또는 약 20 (cal/cm3)1/2 이하일 수 있다.
본 출원에서 기재하는 어떤 물성이 온도에 따라서 변화하는 물성인 경우에, 상기 물성은 상온에서의 물성을 의미할 수 있다. 본 명세서에서 용어 상온은, 가온되거나, 감온되지 않은 자연 그대로의 온도이고, 예를 들면, 약 10℃ 내지 30℃의 범위 내의 어느 한 온도, 약 23℃ 또는 약 25℃ 정도를 의미할 수 있다.
상기 제 1 영역과 제 2 영역은 발광층 내에 두개의 영역이 구분되어 있는 것을 확인할 수 있을 정도의 군집을 형성하며 무작위적으로 분포되어 있을 수 있다.
하나의 예시에서 상기 발광층은, 에멀젼 형태의 층일 수 있다.
본 출원에서 용어 에멀젼 형태의 층은, 서로 섞이지 않는 2개 이상의 상(phase)(예를 들면, 상기 제 1 및 제 2 영역) 중 어느 한 영역은, 층 내에서 연속적인 상(continuous phase)을 형성하고 있고, 다른 하나의 영역은 상기 연속적인 상 내에 분산되어 분산상(dispersed phase)을 이루고 있는 형태의 층을 의미할 수 있다. 상기에서 연속상(continuous phase) 및 분산상(dispersed phase)은, 각각 고상, 반고상 또는 액상일 수 있고, 서로 동일한 상이거나, 다른 상일 수 있다. 통상적으로 에멀젼은 서로 섞이지 않는 2개 이상의 액상에 대하여 주로 사용되는 용어이지만, 본 출원에서의 용어 에멀젼은 반드시 2개 이상의 액상에 의해서 형성된 에멀젼만 의미하는 것은 아니다.
하나의 예시에서 상기 발광층은 상기 연속상(continuous phase)을 형성하고 있는 매트릭스를 포함하고, 상기 매트릭스 내에 분산되어 있는 분산상(dispersed phase)인 에멀젼 영역을 포함할 수 있다. 또한, 복합체는 상기 연속상 또는 에멀젼 영역에 포함될 수 있다. 상기에서 매트릭스는 전술한 제 1 및 제 2 영역 중 어느 한 영역(예를 들면, 제 1 영역)이고, 분산상인 에멀젼 영역은 제 1 및 제 2 영역 중 다른 하나의 영역(예를 들면, 제 2 영역)일 수 있다.
에멀젼 영역은 입자 형태일 수 있다. 즉 에멀젼 영역은 입자 형태를 이루면서 매트릭스 내에 분산되어 있을 수 있다. 이러한 경우에 상기 에멀젼 영역의 입자 형태는, 특별히 제한되지 않으며, 대략적으로 구상이거나, 타원체형, 다각형 또는 무정형 등일 수 있다. 상기 입자 형태의 평균 직경은 약 1 ㎛ 내지 200 ㎛의 범위 내, 약 1 ㎛ 내지 50 ㎛의 범위 내 또는 약 50 ㎛ 내지 200 ㎛의 범위 내일 수 있다. 입자 형태의 크기는, 상기 매트릭스 및 에멀젼 영역을 형성하는 재료의 비율을 조절하거나, 혹은 계면 활성제 등의 사용을 통해 제어할 수 있다.
발광층 내에서 매트릭스 및 에멀젼 영역의 비율은. 예를 들면, 발광층에 포함시키고자 하는 파장 변환 입자의 비율, 배리어층 등의 다른 층과의 부착성, 상분리 구조인 에멀젼 구조의 생성 효율 또는 필름화를 위해 요구되는 물성 등을 고려하여 선택할 수 있다. 예를 들면, 발광층은, 매트릭스 100 중량부 대비 5 내지 40 중량부의 에멀젼 영역을 포함할 수 있다. 상기 에멀젼 영역의 비율은 매트릭스 100 중량부 대비 10 중량부 이상 또는 15 중량부 이상일 수 있다. 상기 에멀젼 영역의 비율은 상기 매트릭스 100 중량부 대비 35 중량부 이하일 수 있다. 상기에서 매트릭스 및 에멀젼 영역의 중량의 비율은, 각 영역 자체의 중량의 비율이거나, 그 영역에 포함되는 모든 성분의 중량의 합계 또는 주성분의 비율 또는 상기 각 영역을 형성하기 위하여 사용하는 재료의 중량의 비율을 의미할 수 있다. 예를 들면, 상기 매트릭스 및 에멀젼 영역은, 각각 후술하는 친수성 및 소수성 중합성 화합물의 중합 단위를 포함할 수 있는데, 상기 중량의 비율은 상기 중합 단위간의 비율일 수 있다.
파장 변환 입자를 포함하는 복합체는 상기 매트릭스 또는 에멀젼 영역에 포함되어 있을 수 있다. 하나의 예시에서 상기 파장 변환 입자는 상기 매트릭스 및 에멀젼 영역 중에서 어느 한 영역에만 포함되고, 다른 영역에는 실질적으로 포함되어 있지 않을 수 있다. 본 출원에서 파장 변환 입자가 어느 영역에 실질적으로 포함되어 있지 않다는 것은, 예를 들면, 발광층에 포함되어 있는 파장 변환 입자의 전체 중량을 기준으로 해당 영역에 포함되어 있는 파장 변환 입자의 중량 비율이 10% 이하, 9% 이하, 8% 이하, 7% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 4% 이하, 3% 이하, 2% 이하, 1% 이하, 0.5% 이하 또는 0.1% 이하인 경우를 의미할 수 있다.
하나의 예시에서 파장 변환 입자를 포함하는 복합체는, 상기 매트릭스 및 에멀젼 영역 중에서 실질적으로 에멀젼 영역에 포함되어 있을 수 있다. 이러한 경우에 매트릭스에는 복합체가 실질적으로 포함되어 있지 않을 수 있다. 따라서, 상기와 같은 경우 에멀젼 영역 내에 포함되어 있는 파장 변환 입자를 포함하는 복합체의 비율은, 발광층에 포함되어 있는 전체 복합체의 중량을 기준으로 90 중량% 이상, 91 중량% 이상, 92 중량% 이상, 93 중량% 이상, 94 중량% 이상, 95 중량% 이상, 96 중량% 이상, 97 중량% 이상, 98 중량% 이상, 99 중량% 이상, 99.5 중량% 이상 또는 99.9 중량% 이상일 수 있다.
매트릭스 및 에멀젼 영역 중 어느 한 영역은 친수성 고분자를 포함할 수 있고, 다른 한 영역은 소수성 고분자를 포함할 수 있다. 상기에서 친수성 고분자는 전술한 바와 같이 HSP(Hansen solubility parameter)가 10 (cal/cm3)1/2 이상인 고분자를 의미하고, 소수성 고분자는 HSP가 10 (cal/cm3)1/2 미만인 고분자를 의미할 수 있다. 상기 소수성 고분자의 용해도 파라미터는 다른 예시에서 3 (cal/cm3)1/2 이상, 4 (cal/cm3)1/2 이상 또는 약 5 (cal/cm3)1/2 이상일 수 있다. 상기 친수성 고분자의 용해도 파라미터는 다른 예시에서 약 11 (cal/cm3)1/2 이상, 12 (cal/cm3)1/2 이상, 13 (cal/cm3)1/2 이상, 14 (cal/cm3)1/2 이상 또는 15 (cal/cm3)1/2 이상일 수 있다. 상기 친수성 고분자의 용해도 파라미터는 다른 예시에서 약 40 (cal/cm3)1/2 이하, 약 35 (cal/cm3)1/2 이하 또는 약 30 (cal/cm3)1/2 이하일 수 있다. 적절한 상분리 구조 혹은 에멀젼 구조의 구현을 위해서 상기 소수성 및 친수성 고분자의 용해도 파라미터의 차이가 제어될 수 있다. 하나의 예시에서 상기 친수성 및 소수성 고분자의 용해도 파라미터의 차이는 5 (cal/cm3)1/2 이상, 6 (cal/cm3)1/2 이상, 7 (cal/cm3)1/2 이상 또는 약 8 (cal/cm3)1/2 이상일 수 있다. 상기 차이는 용해도 파라미터 중 큰 값에서 작은 값을 뺀 수치이다. 상기 차이의 상한은 특별히 제한되지 않는다. 용해도 파라미터의 차이가 클수록 보다 적절한 상분리 구조 내지는 에멀젼 구조가 형성될 수 있다. 상기 차이의 상한은, 예를 들면, 30 (cal/cm3)1/2 이하, 25 (cal/cm3)1/2 이하 또는 약 20 (cal/cm3)1/2 이하일 수 있다. 하나의 예시에서 상기 매트릭스가 친수성 고분자를 포함할 수 있고, 에멀젼 영역이 소수성 고분자를 포함할 수 있다.
제 1 영역 또는 매트릭스는, 친수성 중합성 화합물을 중합시켜서 형성할 수 있다. 예를 들면, 제 1 영역 또는 매트릭스는, 하기 화학식 1의 화합물; 하기 화학식 2의 화합물; 하기 화학식 3의 화합물; 하기 화학식 4의 화합물; 질소 함유 라디칼 중합성 화합물; 및 (메타)아크릴산 또는 그의 염(salt)을 포함하는 라디칼 중합성 화합물 중 선택되는 어느 하나의 중합 단위를 포함할 수 있다. 본 출원에서 용어 「소정 화합물의 중합 단위」는, 상기 소정의 화합물이 중합되어 형성되는 중합체의 주쇄 또는 측쇄 등의 골격에 상기 소정 화합물이 중합되어 있는 상태를 의미할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 2]
Figure pat00002
[화학식 3]
Figure pat00003
[화학식 4]
Figure pat00004
화학식 1 내지 4에서 Q는 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기이고, U는 각각 독립적으로 알킬렌기이며, A는 각각 독립적으로 히드록시기가 치환되어 있을 수 있는 알킬렌기이고, Z는 수소, 알콕시기, 에폭시기 또는 1가 탄화수소기이며, X는 히드록시기 또는 시아노기이고, m 및 n은 임의의 수, 예를 덜어 양의 정수이다.
본 출원에서 용어 「알킬기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 의미할 수 있다. 상기 알킬기는 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형일 수 있다. 또한, 상기 알킬기는 임의적으로 하나 이상의 치환기로 치환되어 있을 수 있다.
본 출원에서 용어 「알킬렌기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기를 의미할 수 있다. 상기 알킬렌기는 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형일 수 있다. 또한, 상기 알킬렌기는 임의적으로 하나 이상의 치환기로 치환되어 있을 수 있다.
본 출원에서 용어 「에폭시기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 3개의 리 구성 원자를 가지는 고리형 에테르(cyclic ether) 또는 상기 고리형 에테르를 포함하는 화합물 또는 그로부터 유도된 1가 잔기를 의미할 수 있다. 에폭시기로는 글리시딜기, 에폭시알킬기, 글리시독시알킬기 또는 지환식 에폭시기 등이 예시될 수 있다. 상기에서 지환식 에폭시기는, 지방족 탄화수소 고리 구조를 포함하고, 상기 지방족 탄화수소 고리를 형성하고 있는 2개의 탄소 원자가 또한 에폭시기를 형성하고 있는 구조를 포함하는 화합물로부터 유래되는 1가 잔기를 의미할 수 있다. 지환식 에폭시기로는, 6개 내지 12개의 탄소 원자를 가지는 지환식 에폭시기가 예시될 수 있고, 예를 들면, 3,4-에폭시시클로헥실에틸기 등이 예시될 수 있다.
본 출원에서 용어 「알콕시기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알콕시기를 의미할 수 있다. 상기 알콕시기는 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형일 수 있다. 또한, 상기 알콕시기는 임의적으로 하나 이상의 치환기로 치환되어 있을 수 있다.
본 출원에서 용어 「1가 탄화수소기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소와 수소로 이루어진 화합물 또는 그러한 화합물의 유도체로부터 유도되는 1가 잔기를 의미할 수 있다. 예를 들면, 1가 탄화수소기는, 1개 내지 25개의 탄소 원자를 포함할 수 있다. 1가 탄화수소기로는, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기 또는 아릴기 등이 예시될 수 있다.
본 출원에서 상기 알킬기, 알콕시기, 알킬렌기, 에폭시기 또는 1가 탄화수소기에 임의적으로 치환되어 있을 수 있는 치환기로는, 히드록시기, 염소 또는 불소 등의 할로겐, 글리시딜기, 에폭시알킬기, 글리시독시알킬기 또는 지환식 에폭시기 등의 에폭시기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 이소시아네이트기, 티올기 또는 1가 탄화수소기 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
화학식 1, 2 및 4에서 m 및 n은 임의의 수이며, 예를 들면, 각각 독립적으로 1 내지 20, 1 내지 16 또는 1 내지 12의 범위 내의 수일 수 있다.
상기에서 질소 함유 라디칼 중합성 화합물로는, 예를 들면, 아미드기-함유 라디칼 중합성 화합물, 아미노기-함유 라디칼 중합성 화합물, 이미드기-함유 라디칼 중합성 화합물 또는 사이아노기-함유 라디칼 중합성 화합물 등을 사용할 수 있다. 상기에서 아미드기-함유 라디칼 중합성 화합물로서는, 예를 들면 (메타)아크릴아미드 또는 N,N-디메틸 (메타)아크릴아미드, N,N-디에틸 (메타)아크릴아미드, N-아이소프로필 (메타)아크릴아미드, N-메틸올 (메타)아크릴아미드, 다이아세톤 (메타)아크릴아미드, N-비닐아세토아미드, N,N'-메틸렌비스(메타)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드, N-비닐피롤리돈, N-비닐카프로락탐 또는 (메트)아크릴로일모폴린 등이 예시될 수 있고, 아미노기-함유 라디칼 중합성 화합물로서는, 아미노에틸(메트)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트 또는 N,N-디메틸아미노프로필(메트)아크릴레이트 등이 예시될 수 있으며, 이미드기-함유 라디칼 중합성 화합물로서는, N-아이소프로필말레이미드, N-사이클로헥실말레이미드 또는 이타콘이미드 등이 예시될 수 있고, 사이아노기-함유 라디칼 중합성 화합물로서는, 아크릴로나이트릴 또는 메타크릴로나이트릴 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, (메타)아크릴 산의 염(salt)으로서, 예를 들면 상기와 리튬, 나트륨, 및 칼륨을 비롯한 알칼리 금속과의 염 또는 마그네슘, 칼슘, 스트론튬 및 바륨을 비롯한 알칼리 토금속과의 염 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
제 1 영역 또는 매트릭스는, 예를 들면, 친수성 중합성 화합물 및 라디칼 개시제를 포함하는 친수성 중합성 조성물을 중합시켜 형성할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 영역 또는 매트릭스는 상기 친수성 중합성 조성물의 중합물일 수 있다.
친수성 중합성 화합물의 종류는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 상기 기술한 화합물을 사용할 수 있다.
친수성 중합성 조성물에 포함되는 라디칼 개시제의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 개시제로는, 열의 인가 또는 광의 조사에 의해 중합 반응을 유도할 수 있도록 라디칼을 생성할 수 있는 라디칼 열 개시제 또는 광 개시제를 이용할 수 있다.
열개시제로는, 예를 들면, 2,2-아조비스-2,4-디메틸발레로니트릴(V-65, Wako(제)), 2,2-아조비스이소부티로니트릴(V-60, Wako(제)) 또는 2,2-아조비스-2-메틸부티로니트릴(V-59, Wako(제))와 같은 아조계 개시제; 디프로필 퍼옥시디카보네이트(Peroyl NPP, NOF(제)), 디이소프로필 퍼옥시 디카보네이트(Peroyl IPP, NOF(제)), 비스-4-부틸시클로헥실 퍼옥시 디카보네이트(Peroyl TCP, NOF(제)), 디에톡시에틸 퍼옥시 디카보네이트(Peroyl EEP, NOF(제)), 디에톡시헥실 퍼옥시 디카보네이트(Peroyl OPP, NOF(제)), 헥실 퍼옥시 디카보네이트(Perhexyl ND, NOF(제)), 디메톡시부틸 퍼옥시 디카보네이트(Peroyl MBP, NOF(제)), 비스(3-메톡시-3-메톡시부틸)퍼옥시 디카보네이트(Peroyl SOP, NOF(제)), 헥실 퍼옥시 피발레이트(Perhexyl PV, NOF(제)), 아밀 퍼옥시 피발레이트(Luperox 546M75, Atofina(제)), 부틸 퍼옥시 피발레이트(Perbutyl, NOF(제)) 또는 트리메틸헥사노일 퍼옥사이드(Peroyl 355, NOF(제))와 같은 퍼옥시에스테르 화합물; 디메틸 하이드록시부틸 퍼옥사네오데카노에이트(Luperox 610M75, Atofina(제)), 아밀 퍼옥시 네오데카노에이트(Luperox 546M75, Atofina(제)) 또는 부틸 퍼옥시 네오데카노에이트(Luperox 10M75, Atofina(제))와 같은 퍼옥시 디카보네이트 화합물; 3,5,5-트리메틸헥사노일 퍼옥시드 또는 디벤조일 퍼옥시드와 같은 아실 퍼옥시드; 케톤 퍼옥시드; 디알킬 퍼옥시드; 퍼옥시 케탈; 또는 히드로퍼ㄹ옥시드 등과 같은 퍼옥시드 개시제 등의 일종 또는 이종 이상을 사용할 수 있다.
광개시제로는, 벤조인계, 히드록시 케톤계, 아미노케톤계 또는 포스핀 옥시드계 광개시제 등이 사용될 수 있다. 구체적으로는, 벤조인, 벤조인 메틸에테르, 벤조인 에틸에테르, 벤조인 이소프로필에테르, 벤조인 n-부틸에테르, 벤조인 이소부틸에테르, 아세토페논, 디메틸아미노 아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-몰포리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4’-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-t-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티오잔톤(thioxanthone), 2-에틸티오잔톤, 2-클로로티오잔톤, 2,4-디메틸티오잔톤, 2,4-디에틸티오잔톤, 벤질디메틸케탈, 아세토페논 디메틸케탈, p-디메틸아미노 안식향산 에스테르, 올리고[2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판논] 및 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥시드 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
개시제로는 상기 개시제 중에서 친수성 성분에 높은 용해도를 나타내는 것을 선택하여 사용할 수 있고, 예를 들면, 히드록시케톤 화합물, 수분산 히드록시케톤 화합물 또는 아미노케톤 화합물 또는 수분산 아미노케톤 화합물 등이 사용될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
라디칼 개시제는 예를 들면, 발광층을 형성하는 친수성 중합성 조성물100 중량부를 기준으로 0.1 내지 10 중량부의 범위로 친수성 중합성 조성물에 포함될 수 있다. 이러한 비율은, 예를 들면, 필름의 물성이나 중합 효율 등을 고려하여 변경할 수 있다.
예를 들면, 필름화 물성 등을 고려하여, 필요하다면 친수성 중합성 조성물은, 가교제를 추가로 포함할 수 있다. 가교제로는, 예를 들면, 라디칼 중합성기를 2개 이상 가지는 화합물을 사용할 수 있다.
가교제로 사용될 수 있는 화합물로는, 다관능성 아크릴레이트가 예시될 수 있다. 상기 다관능성 아크릴레이트는, 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기를 2개 이상 포함하는 화합물을 의미할 수 있다.
다관능성 아크릴레이트로는, 예를 들면, 1,4-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜아디페이트(neopentylglycol adipate) 디(메타)아크릴레이트, 히드록시피발산(hydroxyl puivalic acid) 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(dicyclopentanyl) 디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 디(메타)아크릴레이트, 디(메타)아크릴록시 에틸 이소시아누레이트, 알릴(allyl)화 시클로헥실 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올(메타)아크릴레이트, 디메틸롤 디시클로펜탄 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 헥사히드로프탈산 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸 디메탄올(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸프로판 디(메타)아크릴레이트, 아다만탄(adamantane) 디(메타)아크릴레이트 또는 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌(fluorine) 등과 같은 2관능성 아크릴레이트; 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 3 관능형 우레탄 (메타)아크릴레이트 또는 트리스(메타)아크릴록시에틸이소시아누레이트 등의 3관능형 아크릴레이트; 디글리세린 테트라(메타)아크릴레이트 또는 펜타에리쓰리톨 테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능형 아크릴레이트; 프로피온산 변성 디펜타에리쓰리톨 펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능형 아크릴레이트; 및 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트 또는 우레탄 (메타)아크릴레이트(ex. 이소시아네이트 단량체 및 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트의 반응물) 등의 6관능형 아크릴레이트 등을 사용할 수 있다. 또한, 다관능성 아크릴레이트로는, 업계에서 소위 광경화성 올리고머로 호칭되는 화합물로서, 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트 또는 폴리에테르 아크릴레이트 등도 사용할 수 있다. 상기와 같은 화합물 중에서 적절한 종류를 일종 또는 이종 이상 선택하여 사용할 수 있다.
가교제로는, 상기 다관능성 아크릴레이트와 같이 라디칼 반응에 의해 가교 구조를 구현할 수 있는 성분은 물론 필요하다면, 공지의 이소시아네이트 가교제, 에폭시 가교제, 아지리딘 가교제 또는 금속 킬레이트 가교제 등과 같이 열경화 반응에 의해 가교 구조를 구현할 수 있는 성분도 사용할 수 있다.
가교제는, 예를 들면, 친수성 중합성 조성물 100 중량부를 기준으로 10 중량부 내지 50 중량부의 범위로 친수성 중합성 조성물에 포함될 수 있다. 상기 가교제의 비율은, 예를 들면, 필름의 물성 등을 고려하여 변경될 수 있다.
친수성 중합성 조성물은, 상기 기술한 성분 외에도 필요한 다른 성분을 추가로 포함할 수 있다. 또한, 친수성 중합성 조성물을 사용하여 제 1 영역 또는 매트릭스를 형성하는 방식은 후술한다.
제 2 영역 또는 에멀젼 영역은, 역시 라디칼 중합성의 화합물을 중합시켜서 형성할 수 있고, 예를 들면, 상기 소수성 중합성 화합물을 중합시켜서 형성할 수 있다. 제 2 영역 또는 에멀젼 영역을 형성할 수 있는 라디칼 중합성 화합물은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 제 2 영역 또는 에멀젼 영역은, 하기 화학식 5 내지 7 중 선택되는 어느 하나의 화학식으로 표시되는 화합물의 중합 단위를 포함할 수 있다.
[화학식 5]
Figure pat00005
[화학식 6]
Figure pat00006
[화학식 7]
Figure pat00007
화학식 5 내지 7에서 Q는 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기이고,
U는 각각 독립적으로 알킬렌, 알케닐렌 또는 알키닐렌 또는 아릴렌기이며, B는 탄소수 5 이상의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기 또는 지환식 탄화수소기이고, Y는 탄소 원자, 산소 원자 또는 황 원자이며, X는 산소 원자, 황 원자 또는 알킬렌기이고, Ar은 아릴기이며, n은 임의의 수이다.
본 출원에서 용어 「알케닐렌기 또는 알키닐렌기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 2 내지 20, 탄소수 2 내지 16, 탄소수 2 내지 12, 탄소수 2 내지 8 또는 탄소수 2 내지 4의 알케닐렌기 또는 알키닐렌기를 의미할 수 있다. 상기 알케닐렌기 또는 알키닐렌기는 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형일 수 있다. 또한, 상기 알케닐렌기 또는 알키닐렌기는 임의적으로 하나 이상의 치환기로 치환되어 있을 수 있다.
본 출원에서 용어 「아릴렌기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 벤젠 또는 2개 이상의 벤젠이 축합 또는 결합된 구조를 포함하는 화합물 또는 그 유도체로부터 유래하는 2가 잔기를 의미할 수 있다. 아릴렌기는, 예를 들면, 벤젠, 나프탈렌 또는 플루오렌(fluorene) 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다.
본 출원에서 용어 「아릴기」는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 벤젠 고리 또는 2개 이상의 벤젠 고리가 축합 또는 결합된 구조를 포함하는 화합물 또는 그 유도체로부터 유래하는 1가 잔기를 의미할 수 있다. 아릴기는, 예를 들면, 탄소수 6 내지 25, 탄소수 6 내지 21, 탄소수 6 내지 18 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴기일 수 있다.
본 출원에서 상기 알케닐렌기, 알키닐렌기, 아릴렌기 또는 아릴기에 임의적으로 치환되어 있을 수 있는 치환기로는, 히드록시기, 염소 또는 불소 등의 할로겐, 알킬기 또는 아릴옥시기 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
하나의 예시에서, 화학식 5의 Q는 수소 또는 알킬기이고, B는 탄소수 5 이상의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기 또는 지환식 탄화수소기일 수 있다. 상기, 화학식 5에서 B는 탄소수 5 이상, 탄소수 7 이상 또는 탄소수 9 이상의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기일 수 있다. 이와 같이 상대적으로 장쇄의 알킬기를 포함하는 화합물은 상대적으로 비극성의 화합물로 알려져 있다. 상기 직쇄 또는 분지쇄 알킬기의 탄소수의 상한은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 상기 알킬기는, 탄소수 20 이하의 알킬기일 수 있다. 화학식 5에서 B는 다른 예시에서 지환식 탄화수소기, 예를 들면, 탄소수 3 내지 20, 탄소수 3 내지 16 또는 탄소수 6 내지 12의 지환식 탄화수소기일 수 있고, 그러한 탄화수소기의 예로는 사이클로헥실기 또는 이소보르닐기 등이 예시될 수 있다. 이와 같이 지환식 탄화수소기를 가지는 화합물은, 상대적으로 비극성의 화합물로 알려져 있다.
하나의 예시에서, 화학식 6의 Q는 수소 또는 알킬기이고, U는 알케닐렌, 알키닐렌 또는 아릴렌기일 수 있다.
하나의 예시에서, 화학식 7에서 Q는 수소 또는 알킬기이고, U는 알킬렌기이며, Y는 산소 원자 또는 황 원자이며, X는 산소 원자, 황 원자 또는 알킬렌기이고, Ar은 아릴기이며, n은 임의의 수, 예를 들면 1 내지 20, 1 내지 16 또는 1 내지 12의 범위 내의 양의 정수일 수 있다.
제 2 영역 또는 에멀젼 영역은, 예를 들면, 소수성 중합성 화합물 및 라디칼 개시제를 포함하는 소수성 중합성 조성물을 중합시켜 형성할 수 있다. 따라서, 상기 제 2 영역 또는 에멀젼 영역은 상기 소수성 중합성 조성물의 중합물일 수 있다.
소수성 중합성 조성물에 포함되는 소수성 중합성 화합물의 종류는 특별히 제한되지 않고, 업계에서 소위 비극성의 단량체로 알려져 있는 화합물을 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 화합물로는 전술한 화합물을 사용할 수 있다.
소수성 중합성 조성물에 포함되는 라디칼 개시제의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 전술한 친수성 중합성 화합물의 항목에서 기술한 개시제 중에서 적절한 종류를 선택하여 사용할 수 있다.
상기 라디칼 개시제는 예를 들면 소수성 중합성 조성물 100 중량부를 기준으로 5 중량부 이하로 소수성 중합성 조성물에 포함될 수 있다. 이러한 중량비율은, 예를 들면, 필름의 물성이나 중합 효율 등을 고려하여 변경할 수 있다.
필름화 물성 등을 고려하여, 필요하다면 소수성 중합성 조성물도, 가교제를 추가로 포함할 수 있다. 가교제로는, 특별한 제한 없이, 예를 들면, 상기 친수성 중합성 조성물 항목에서 설명한 성분들 중에서 적절한 성분을 선택하여 사용할 수 있다.
가교제는, 예를 들면, 소수성 중합성 조성물 100 중량부 대비 50 중량부 이하, 또는 10 중량부 내지 50 중량부의 범위로 소수성 중합성 조성물에 포함될 수 있다. 가교제의 중량비율은 예를 들면, 필름의 물성 등이나 중합성 화합물에 포함되는 다른 성분으로의 영향 등을 고려하여 변경될 수 있다.
상기 소수성 중합성 조성물도 필요하다면 다른 성분을 추가로 포함할 수 있다. 또한, 상기 소수성 중합성 조성물을 사용하여 제 2 영역 또는 에멀젼 영역을 형성하는 방식은 후술한다.
하나의 예시에서 발광층은 파장 변환 입자를 포함하는 복합체를 포함 할 수 있다. 상기 복합체는 발광층의 에멀젼 영역에 포함되고, 연속상인 매트릭스에는 실질적으로 포함되지 않을 수 있다. 본 출원에서 복합체가 어느 영역에 포함되어 있지 않다는 것은, 예를 들면, 에멀젼 영역 및 매트릭스를 포함하는 발광층에 포함되어 있는 복합체의 전체 중량을 100% 라 하였을 때, 해당 영역에 포함되어 있는 복합체의 중량 비율이 10% 이하, 9% 이하, 8% 이하, 7% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 4% 이하, 3% 이하, 2% 이하, 1% 이하, 0.5% 이하 또는 0.1% 이하인 경우를 의미할 수 있다.
이와 같이 발광층 내에서 상분리된 2개의 영역을 형성하고, 파장 변환 입자를 포함하는 복합체를 상기 2개의 영역 중에서 어느 한 영역에만 실질적으로 위치시키면, 필름화에 적합한 물성을 확보할 수 있고, 후술하는 배리어층과 같은 다른 층과 상기 발광층간의 밀착성의 확보가 유리하며, 광학 필름의 형성 시에 파장 변환 입자가 존재하는 영역에 개시제나 가교제 등과 같은 상기 나노입자의 물성에 악영향을 미칠 수 있는 다른 요인들을 보다 효과적으로 제어하여 내구성이 우수한 필름을 형성할 수 있다.
에멀젼 영역의 복합체에 포함되는 파장 변환 입자는, 전술한 녹색 입자 및/또는 적색 입자일 수 있다. 일 예시에서, 발광층은 녹색 입자 및 적색 입자를 동시에 포함할 수 있다. 상기 녹색 입자 및 적색 입자는 발광층의 에멀젼 영역에는 포함되고, 연속상인 매트릭스에는 실질적으로 포함되지 않을 수 있다.
한편, 에멀젼 영역에 포함되는 녹색 입자와 적색 입자는 리간드를 매개로 산란 입자와 결합되어 복합체인 상태로, 각각 A 영역 또는 B 영역에 존재할 수 있다.
상기 A 영역은 녹색 입자를 가지는 복합체를 포함하고, 실질적으로 적색 입자를 가지는 복합체를 포함하지 않는 영역을 의미할 수 있으며, 상기 B 영역은 적색 입자를 가지는 복합체를 포함하고, 녹색 입자를 가지는 복합체를 실질적으로 포함하지 않는 영역을 의미할 수 있다. 상기 실질적으로 포함하지 않는 다는 것은, 예를 들면 A 영역에 녹색 입자를 가지는 복합체를 제외한 복합체가 A 영역에 존재하는 전체 복합체 대비 10 중량% 이하의 비율로 포함되어 있는 상태를 의미할 수 있다.
즉, 본 출원의 에멀젼 영역은 420nm 내지 490nm의 범위 내의 광을 흡수하여 490nm 내지 580nm의 범위 내의 광을 방출할 수 있는 제 1 파장 변환 입자를 가지는 복합체를 포함하는 A 영역 및/또는 420nm 내지 490nm 범위 내의 광을 흡수하여 580nm 내지 780nm의 범위 내의 광을 방출할 수 있는 제 2 파장 변환 입자를 가지는 복합체를 포함하는 B 영역을 포함할 수 있다. 상기 제 1 파장 변환 입자는 전술한 녹색입자를 의미할 수 있고, 상기 제 2 파장 변환 입자는 전술한 적색입자를 의미할 수 있다.
파장 변환 입자의 발광층 내에서의 비율은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 목적하는 광 특성 등을 고려하여 적정 범위로 선택될 수 있다. 하나의 예시에서 상기 파장 변환 입자는 발광층 또는 발광층을 형성하는 라디칼 중합성 화합물 100 중량부 대비 0.05 중량부 내지 20 중량부의 범위로 발광층 또는 라디칼 중합성 화합물에 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
하나의 예시에서 발광층은 산란 입자를 포함하는 복합체를 포함할 수 있다. 산란 입자를 포함하는 복합체는 상기 에멀젼 영역 또는 매트릭스 내에 포함되어 있을 수 있다. 하나의 예시에서 상기 산란 입자를 포함하는 복합체는 상기 에멀젼 영역에만 포함되고, 다른 영역에는 실질적으로 포함되지 않을 수 있다.
산란 입자는, 주변 매질, 예를 들면, 매트릭스 및/또는 에멀젼 영역에 비하여 낮거나 높은 굴절률을 가질 수 있고, 상기 매트릭스 및/또는 에멀젼 영역과의 굴절률 차이의 절대값이 0.2 이상 또는 0.4 이상인 입자 일 수 있다. 상기 굴절률 차이의 절대값의 상한은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 약 0.8 이하 또는 약 0.7 이하일 수 있다.
산란 입자의 발광층 내에서의 비율은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 목적하는 광 특성 등을 고려하여 적정 범위로 선택될 수 있다. 하나의 예시에서 상기 산란 입자는 발광층 또는 발광층을 형성하는 라디칼 중합성 화합물 100 중량부 대비 0.05 중량부 내지 10 중량부 또는 0.05 중량부 내지 5 중량부의 범위로 발광층 또는 라디칼 중합성 화합물에 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 파장 변환 입자 및 산란 입자는, 광학 필름의 발광 효율을 향상시키기 위해 적합한 상태, 예를 들면 리간드를 매개로 상기 파장 변환 입자 및 산란 입자가 복합체를 형성한 상태로 발광층에 포함되어 있을 수 있다.
발광층은, 전술한 성분에 추가적으로 다른 성분을 포함할 수 있다. 발광층이 포함할 수 있는 다른 성분의 예로는, 후술하는 양친매성 나노입자 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
하나의 예시에서 발광층은 양친매성 나노입자를 포함할 수 있다. 본 출원에서 용어 양친매성 나노입자는, 친수성 및 소수성의 성질을 모두 포함하고 있는 나노 디멘젼(dimension)의 입자를 의미할 수 있으며, 예를 들면, 소위 업계에서 계면 활성제로 칭하는 것들을 의미할 수 있다.
양친매성 나노입자는 예를 들면, 상기 제 1 영역 또는 매트릭스와 제 2 영역 또는 에멀젼 영역의 경계에 존재할 수 있다. 상기 양친매성 나노입자는, 발광층에서 상분리 되어 있는 상기 두 영역의 안정성을 증대시킬 수 있다.
또한 하나의 예시에서 상기 두 영역의 경계에 위치하는 양친매성 나노입자는, 상기 두 영역과는 상이한 굴절률을 가질 수 있다. 이와 같은 양친매성 나노입자가 상기 두 영역의 경계에 위치하게 되면, 상기 나노입자에 의한 광의 산란 또는 확산에 의해, 예를 들면, 백색광의 생성 효율이 보다 증가할 수 있다.
상기에서 나노입자와 상기 두 영역의 굴절률 차이의 정도는 목적하는 광의 산란 내지는 확산 효과를 고려하여 적정 범위로 설정될 수 있으며, 그 구체적인 범위는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 나노입자와 상기 매트릭스 간의 굴절률의 차이의 절대값 및 상기 나노입자와 상기 에멀젼 영역 간의 굴절률의 차이의 절대값은 각각 0.01 내지 1.5 또는 0.05 내지 0.5의 범위 내에 있을 수 있다. 나노입자의 굴절률은 상기 범위를 만족한다면, 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 1.0 내지 2.0의 범위 내에 있을 수 있다. 본 출원에서 용어 굴절률은 특별히 달리 규정하지 않는 한, 약 550 nm의 파장의 광에 대하여 측정한 값이다.
하나의 예시에서 양친매성 나노입자는, 나노 코어부 및 상기 코어부를 둘러싸고 있는 양친매성 화합물을 포함하는 셀부를 포함할 수 있다. 상기에서 양친매성 화합물이란, 친수성 부위와 소수성 부위를 동시에 포함하는 화합물이다. 예를 들어, 코어부가 소수성을 띄는 경우에 상기 셀부의 양친매성 나노입자의 소수 부위는 코어를 향하고, 친수 부위는 외부로 배치되어 전체적으로 양친매성 나노입자가 형성될 수 있으며, 반대로 코어부가 친수성인 경우에는 셀부의 양친매성 나노입자의 친수 부위는 코어를 향하고, 소수 부위는 외부로 배치되어 전체적으로 양친매성 나노입자가 형성될 수 있다. 상기에서 코어부는, 예를 들면, 약 10 nm 내지 1,000 nm 범위 내의 평균 입경을 가질 수 있으나, 이는 목적에 따라서 변경될 수 있는 것으로 특별히 제한되지 않는다. 코어부로는, 예를 들면, Au, Ag, Cu, Pt, Pd, Ni, Mn 또는 Zn 등의 금속 입자, SiO2, Al2O3, TiO2, ZnO, NiO, CuO, MnO2 ,MgO, SrO 또는 CaO 등의 산화물 입자 또는 PMMA(polymethacrylate) 또는 PS(polystyrene) 등의 고분자로 되는 입자를 사용할 수 있다.
또한, 상기 셀부의 양친매성 화합물로는, Triton X-114(CAS No.: 9036-19-5), Triton X-100(CAS No.: 92046-34-9), Brij-58(CAS No.: 9004-95-9), 옥틸 글루코사이드(octyl glucoside, CAS No.: 29836-26-8), 옥틸티오글루코사이드(octylthio glucoside, CAS No.: 85618-21-9), 데카에틸렌글리콜 모노데실 에테르(decaethylene glycol monododecyl ether, CAS No.: 9002-92-0), N-데카노일-N-메틸글루카민(N-decanoyl-N-methylglucamine, CAS No.: 85261-20-7), 데실 말토피라노사이드(decyl maltopyranoside, CAS No.: 82494-09-5), N-도데실 말토사이드(N-dodecyl maltoside, CAS No.: 69227-93-6), 노나에틸렌글리콜 모노데실 에테르(nonaethylene glycol monododecyl ether, CAS No.: 3055-99-0), N-노나노일-N-메틸글루카민(N-nonanoyl-N-methylglucamine, CAS No.: 85261-19-4), 옥타에틸렌글리콜 모노도데실 에테르(octaethylene glycol monododecyl ether, CAS No.: 3055-98-9), 스판20(Span20, CAS No.: 1338-39-2), 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone, CAS No.: 9003-39-8) 또는 Synperonic F108(PEO-b-PPO-b-PEO, CAS No.: 9003-11-06) 등을 사용할 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다.
양친매성 나노입자는, 전술한 제 1 영역 또는 매트릭스, 및 제 2 영역 또는 에멀젼 영역의 안정성을 확보할 수 있는 범위로 상기 양친매성 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 양친매성 나노입자에서 양친매성 화합물의 비율은 코어 및 셀부를 포함하는 양친매성 나노입자 100중량부 기준 5 중량부 내지 30 중량부 정도의 범위일 수 있으나, 상기 두 영역 간의 안정성이 적절하게 확보될 수 있는 한, 상기 범위는 변경될 수 있다.
양친매성 나노입자를 발광층에 포함시키는 방식, 예를 들면, 상기 두 영역의 경계에 위치시키는 방식은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 발광층의 제조 과정에서 상기 친수성 또는 소수성 중합성 조성물에 적정량의 상기 양친매성 나노입자를 배합하는 방식을 사용할 수 있다.
발광층 내에서 양친매성 나노입자의 비율은, 예를 들면, 상분리된 상기 두 영역의 안정성을 고려하여 선택할 수 있다. 하나의 예시에서 상기 양친매성 나노입자는 발광층 또는 발광층을 형성하는 라디칼 중합성 화합물 100 중량부 대비 1 중량부 내지 10 중량부의 범위로 발광층 또는 라디칼 중합성 화합물에 포함될 수 있다.
발광층은, 전술한 성분 외에도 산소 제거제(oxygen scavenger), 라디칼 제거제 또는 산화 방지제(antioxidant) 등과 같은 첨가제를 필요한 양으로 추가로 포함할 수도 있다.
광학 필름은, 상기 발광층 상에 배리어 층을 추가로 포함할 수 있다. 하나의 예시에서, 광학 필름은 발광층의 일면 또는 양면에 배리어 층을 포함할 수 있다.
이러한 배리어층은, 고온 조건이나 산소 및 수분 등과 같은 유해한 외부 요인이 존재하는 조건으로부터 발광층을 보호할 수 있다.
도 4는, 하나의 예시적인 광학 필름으로서, 발광층(500)과 그 양측에 배치된 배리어층(600)을 포함하는 구조를 나타내고 있다. 배리어층은, 예를 들면 소수성이면서 광에 노출되어도 황변 등이 유발되지 않는 안정성이 좋은 소재로 형성될 수 있다. 하나의 예시에서, 발광층과 상기 배리어층과의 계면에서의 광의 손실 등을 줄이기 위하여 상기 배리어층은 상기 발광층과 전체적으로 유사한 범위의 굴절률을 가질 수 있도록 선택될 수 있다.
배리어층은, 예를 들면, 고체의 재료이거나, 혹은 경화된 액체, 겔, 또는 폴리머 일 수 있고, 용도에 따라서 가요성이거나 비가요성의 재료로부터 선택될 수 있다. 배리어층을 형성하는 재료의 종류는 특별히 제한되지 않고, 유리, 폴리머, 산화물 또는 질화물 등을 포함하는 공지의 재료로부터 선택될 수 있다. 배리어층은, 예를 들면, 유리; PET(poly(ethylene terephtalate)) 등과 같은 폴리머; 또는 실리콘, 티타늄 또는 알루미늄 등의 산화물이나 질화물 등이나 상기 중 2종 이상의 조합을 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
배리어층은, 도 4에 예시적으로 나타낸 바와 같이 발광층의 양 표면에 존재하거나, 혹은 그 어느 한 표면에만 존재할 수 있다. 또한, 광학 필름은, 양 표면은 물론 측면에도 배리어층이 존재하여, 발광층이 전체적으로 배리어층에 의해 밀봉되어 있는 구조를 가질 수 있다.
본 출원은 또한, 전술한 복합체를 제조방법에 관한 것이다.
하나의 예시에서, 본 출원은 리간드로 표면 개질된 파장 변환 입자 및 리간드로 표면 개질된 산란 입자를 혼합하는 단계를 포함하는 것을 포함하는 복합체의 제조방법에 관한 것일 수 있다. 상기와 같이 리간드로 표면 개질된 파장 변환 입자 및 산란 입자를 혼합하는 경우, 상기 파장 변환 입자 및 산란 입자는 리간드를 매개로 결합되어 일정한 거리를 유지하고 있는 상태가 될 수 있다.
상기 복합체의 제조방법에 이용될 수 있는 파장 변환 입자, 산란 입자의 종류 및 리간드의 구성은 전술한 복합체에서 기술한 모든 내용이 제한 없이 포함될 수 있고, 파장 변환 입자 및 산란 입자의 표면 개질 방법, 또한 공지이다.
구체적으로, 본 출원에 따른 복합체는, 리간드로 표면 개질된 파장 변환 입자 및 산란 입자를 라디칼 중합성 화합물과 혼합하면, 파장 변환 입자 및 산란 입자의 표면에 포함되어 있는 리간드가 상호 결합, 예를 들면 수소 결합 등의 물리적 결합 또는 소수성 상호 작용 등의 화학적 결합을 하여 형성될 수 있다.
본 출원은 또한, 광학 필름, 예를 들면 전술한 광학 필름을 제조하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은, 예를 들면, 리간드로 표면 개질된 파장 변환 입자 및 리간드로 표면 개질된 산란 입자를 라디칼 중합성 화합물과 혼합하는 단계를 포함할 수 있다.
상기와 같이 단순히 표면 개질된 파장 변환 입자 및 산란 입자를 라디칼 중합성 화합물과 혼합함으로써, 파장 변환 입자 및 산란 입자가 리간드를 매개로 상호 결합하여 소정 간격을 두고 발광층에 포함됨으로써, 광 특성이 우수한 광학 필름을 제조할 수 있게 된다.
상기 표면 개질된 파장 변환 입자와 산란 입자는, 라디칼 중합성 화합물과 혼합 되기 전, 미리 복합체를 형성하고 있는 상태 일 수 있다. 또한, 상기 표면 개질된 파장 변환 입자와 산란 입자는, 라디칼 중합성 화합물과 혼합되며, 리간드 사이의 결합으로 인해 복합체를 형성할 수도 있다.
상기와 같은, 파장 변환 입자 및 산란 입자를 소정 거리로 유지할 수 있게 하는 리간드를 가지는 복합체를 발광층 내에 포함함으로써, 산란 입자에 의한 광의 산란, 굴절 또는 확산에 의한 발광층의 발광 효율을 보다 더 증대시킬 수 있다.
하나의 예시에서, 라디칼 중합성 화합물은 친수성 중합성 조성물 및 소수성 중합성 조성물의 혼합물일 수 있다.
상기 라디칼 중합성 화합물은 친수성 및 소수성 중합성 조성물을 각각 별도로 제조한 후에 이를 혼합한 것이거나, 혹은 친수성 및 소수성 중합성 조성물을 이루는 성분을 한 번에 혼합한 것일 수 있다.
리간드로 표면 개질된 파장 변환 입자 및 리간드로 표면 개질된 산란 입자를 라디칼 중합성 화합물과 혼합 한 후, 상기 라디칼 중합성 화합물을 중합시키는 경우, 중합 과정에서 상분리가 일어나고, 전술한 형태의 상분리된 연속상인 매트릭스 및 에멀젼 영역을 포함하는 발광층이 형성될 수 있다. 상기와 같은 상분리 구조에 의해 필름화에 적합한 물성을 확보할 수 있고, 배리어층과 같은 다른 층과 상기 발광층간의 밀착성의 확보가 유리하며, 광학 필름의 형성 시에 파장 변환 입자가 존재하는 영역에 개시제나 가교제 등과 같은 상기 나노 입자의 물성에 악영향을 미칠 수 있는 다른 요인들을 보다 효과적으로 제어하여 내구성이 우수한 필름을 형성할 수 있다.
하나의 예시에서 에멀젼 영역은 전술한 바와 같이, 각각 서로 다른 파장 변환 입자를 포함하는 A 영역 및/또는 B영역을 포함할 수 있다.
하나의 예시에서, 에멀젼 영역이 A 및 B 영역을 포함하는 발광층을 얻기 위해서는, 상기 파장 변환 입자를 포함하는 소수성 중합성 조성물을 별도로 2종 제조하되, 하나의 소수성 중합성 조성물에는 녹색입자를 포함하게 하고, 다른 하나의 소수성 중합성 조성물에는 적색입자를 포함하게 한 후, 양자를 다시 혼합하여 중합시키는 방식을 사용할 수 있다. 여기서 녹색 입자를 포함하는 소수성 중합성 조성물을 제 1 소수성 중합성 조성물이라 하고, 적색 입자를 포함하는 소수성 중합성 조성물을 제 2 소수성 중합성 조성물이라 할 수 있다.
즉, 상기 소수성 중합성 조성물은 420nm 내지 490nm의 범위 내의 광을 흡수하여 490nm 내지 580nm의 범위 내의 광을 방출할 수 있는 제 1 파장 변환 입자를 포함하는 제 1 소수성 중합성 조성물 및 420nm 내지 490nm 범위 내의 광을 흡수하여 580nm 내지 780nm의 범위 내의 광을 방출할 수 있는 제 2 파장 변환 입자를 포함하는 제 2 소수성 중합성 조성물의 혼합물일 수 있다.
또한, 본 출원의 발광층을 형성할 수 있는 라디칼 중합성 화합물은, 상기 각기 서로 다른 2종의 소수성 중합성 조성물을 친수성 중합성 조성물과 각각 혼합한 후, 다시 양자를 혼합하여 제조할 수 있다.
예를 들면, 녹색입자를 포함하는 제 1 소수성 중합성 조성물에 친수성 중합성 조성물을 혼합하여 라디칼 중합성 화합물 A를 제조하고, 적색 입자를 포함하는 제 2소수성 중합성 조성물에 친수성 중합성 조성물을 혼합하여 라디칼 중합성 화합물 B를 제조한 후, 양자를 다시 혼합하여 중합시키는 방식을 사용할 수 있다.
상기 각 라디칼 중합성 화합물의 친수성 또는 소수성의 정도는 특별히 제한되지 않고, 상기 조성물이 혼합되었을 때에 전술한 상분리 구조를 형성할 수 있을 정도일 수 있다.
상기 라디칼 중합성 화합물을 포함하는 층을 형성하는 방식은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 얻어진 혼합물을 공지의 코팅 방식으로 적절한 기재상에 코팅하여 형성할 수 있다.
상기와 같은 방식으로 형성된 층을 경화시키는 방식도 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 각 조성물에 포함되어 있는 개시제가 활성화 될 수 있을 정도의 적정 범위의 열을 인가하거나, 혹은 자외선 등과 같은 전자기파를 인가하는 방식으로 수행할 수 있다.
본 출원의 광학 필름의 제조방법은 필요하다면, 상기 단계를 통해 발광층을 형성한 후에 배리어층을 형성하는 단계를 추가로 수행하거나, 혹은 상기 경화 공정을 배리어층에 인접한 상태로 수행할 수도 있다.
본 출원은 또한 조명 장치에 대한 것이다. 예시적인 조명 장치는, 광원과 상기 광학 필름을 포함할 수 있다. 하나의 예시에서 상기 조명 장치에서의 광원과 광학 필름은, 상기 광원에서 조사된 광이 상기 광학 필름으로 입사할 수 있도록 배치될 수 있다. 광원으로부터 조사된 광이 상기 광학 필름으로 입사하면, 입사된 광 중에서 일부는 상기 광학 필름 내의 파장 변환 입자에 흡수되지 않고 그대로 방출되고, 다른 일부는 상기 파장 변환 입자에 흡수된 후에 다른 파장의 광으로 방출될 수 있다. 또한, 입사된 광 중에서 일부 또는 파장 변환 입자에 의해 방출된 광의 일부는 상기 광학 필름 내의 산란 입자에 의한 산란, 굴절 또는 확산 등의 현상에 의해 파장 변환 입자와 충돌한 후, 흡수 또는 다른 파장의 광으로 재방출될 수 있다. 이에 따라 상기 광원에서 방출되는 광의 파장과 상기 파장 변환 입자가 방출하는 광의 파장을 조절하여 광학 필름으로부터 방출되는 광의 색순도 또는 칼라 등을 조절할 수 있고, 발광 효율이 증대된 광학 필름을 제공할 수 있다.
하나의 예시에서, 발광층에 전술한 적색 및 녹색 입자를 적정량 포함시키고, 광원이 청색광을 방출하도록 조절하면, 광학 필름에서는 백색광이 방출될 수 있다.
본 출원의 조명 장치에 포함되는 광원의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 목적하는 광의 종류를 고려하여 적절한 종류가 선택될 수 있다. 하나의 예시에서 상기 광원은 청색 광원이고, 예를 들면, 420 내지 490 nm의 범위 내의 파장의 광을 방출할 수 있는 광원일 수 있다.
도 5 및 6은, 상기와 같이 광원과 광학 필름을 포함하는 조명 장치를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 5 및 6에 나타난 바와 같이 조명 장치에서 광원과 광학 필름은 상기 광원에서 조사된 광이 상기 광학 필름으로 입사될 수 있도록 배치될 수 있다. 도 5에서는 광원(700)이 광학 필름(800)의 하부에 배치되어 있고, 이에 따라 상부 방향으로 광원(700)으로부터 조사된 광은 상기 광학 필름(800)으로 입사될 수 있다.
도 6은, 광원(700)이 광학 필름(800)의 측면에 배치된 경우이다. 필수적인 것은 아니지만, 상기와 같이 광원(700)이 광학 필름(800)의 측면에 배치되는 경우에는, 도광판(Light Guiding Plate)(900)이나 반사판(1000)과 같이 광원(700)으로부터의 광이 보다 효율적으로 광학 필름(800)에 입사될 수 있도록 하는 다른 수단이 포함될 수도 있다.
도 5 및 6에 나타난 예시는 본 출원의 조명 장치의 하나의 예시이며, 이 외에도 조명 장치는 공지된 다양한 형태를 가질 수 있고, 이를 위해 공지의 다양한 구성을 추가로 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 출원의 조명 장치는 다양한 용도에 사용될 수 있다. 본 출원의 조명 장치가 적용될 수 있는 대표적인 용도에는 디스플레이 장치가 있다. 예를 들면, 상기 조명 장치는 LCD(Liquid Crystal Display) 등과 같은 디스플레이 장치의 BLU(Backlight Unit)로서 사용될 수 있다.
이 외에도 상기 조명 장치는, 컴퓨터, 모바일폰, 스마트폰, 개인 휴대정보 단말기(PDA), 게이밍 장치, 전자 리딩 (reading) 장치 또는 디지털 카메라 등과 같은 디스플레이 장치의 BLU(Backlight Unit), 실내 또는 실외 조명, 무대 조명, 장식 조명, 액센트 조명 또는 박물관 조명 등에 사용될 수 있고, 이 외에도 원예학이나, 생물학에서 필요한 특별한 파장 조명 등에 사용될 수 있으나, 상기 조명 장치가 적용될 수 있는 용도가 상기에 제한되는 것은 아니다.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 출원의 광학 필름 등을 구체적으로 설명하지만, 상기 광학 필름 등의 범위가 하기 실시예에 제한되는 것은 아니다.
실시예 1.
녹색 입자(Quantum Dot 입자로써 oleic acid의 리간드로 만들어진 입자와 PEG thiol의 중량 비율을 1:2로 하되, 톨루엔 내에서 4시간 동안 교반(stirring)하여 반응시켜 얻어진 폴리에틸렌글리콜 티올(PEG thiol)로 표면 개질된 입자)과 직경 약 20nm이며 표면이 수산기로 이루어져 있는 SiO2 나노입자(Nissan社)를 1:1의 중량 비율로 혼합하여 아세톤 내에서 6시간 동안 교반(stirring)한다. 반응 후, 원심분리기(5000rpm, 10분)를 통해 얻어진 침전물과 폴리(에틸렌글리콜) 디아크릴레이트(PEGDA, (poly(ethyleneglycol) diacrylate, CAS No.: 26570-48-9, 용해도 파라미터(HSP): 약 18 (cal/cm3)1/2), 라우릴 아크릴레이트(LA, lauryl acrylate, CAS No.: 2156-97-0, 용해도 파라미터(HSP) : 약 8 (cal/cm3)1/2), 비스플루오렌 디아크릴레이트(BD, bisfluorene diacrylate, CAS No.: 161182-73-6, 용해도 파라미터(HSP): 약 8 내지 9 (cal/cmcm3)1/2), 계면활성제(polyvinylpyrrolidone)를 0.2:9:1:1:0.05(침전물:PEGDA:LA:BD:계면활성제)의 중량 비율로 혼합하였다. 이어서 라디칼 개시제로서 Irgacure2959와 Irgacure907를 각각 농도가 약 1 중량%가 되도록 혼합하고, 6시간 정도 교반하여 혼합물을 제조였다. 이 후, 일정 간격으로 이격 배치된 2장의 배리어 필름(i-component)의 사이에 상기 혼합물을 약 100 ㎛의 두께로 위치시키고, 자외선을 조사하여 라디칼 중합을 유도하여 경화시켜 파장 변환 입자-산란 입자 복합체를 포함하는 발광층을 형성하였다. 상기 발광층내에 포함되어 있는 파장 변환 입자 및 산란 입자 사이의 거리는 10 내지 100 nm 정도이다.
비교예 1.
폴리(에틸렌글리콜) 디아크릴레이트(PEGDA, (poly(ethyleneglycol) diacrylate, CAS No.: 26570-48-9, 용해도 파라미터(HSP): 약 18 (cal/cm3)1/2), 라우릴 아크릴레이트(LA, lauryl acrylate, CAS No.: 2156-97-0, 용해도 파라미터(HSP) : 약 8 (cal/cm3)1/2), 비스플루오렌 디아크릴레이트(BD, bisfluorene diacrylate, CAS No.: 161182-73-6, 용해도 파라미터(HSP): 약 8 내지 9 (cal/cmcm3)1/2), 녹색 입자(Quantum Dot 입자), SiO2 나노입자 및 계면활성제(polyvinylpyrrolidone) 를 9:1:1:0.1:0.1:0.1 (PEGDA:LA:BD:녹색입자:SiO2 나노입자:계면활성제)의 중량 비율로 혼합하였다. 이어서 라디칼 개시제로서 Irgacure2959와 Irgacure907를 각각 농도가 약 1 중량%가 되도록 혼합하고, 6시간 정도 교반하여 라디칼 중합성 혼합물을 제조하고, 이 혼합물을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 발광층을 형성하였다.
시험예 - 발광 효율의 평가
실시예 1 및 비교예 1에 따른 발광 필름의 흡수 스펙트럼(검정선)과 발광 스펙트럼(빨간선)에 따른 발광 효율(Q.Y)를 평가하여, 도 7 및 8에 도시하였다. 도 7및 8에 나타난 바와 같이, 실시예 1 (약 44%) 및 비교예 1(약 22%)에 따른 발광 필름의 발광 효율은 약 2배 정도 차이가 나는 것으로 확인 되었다.
100 : 파장 변환 입자
101 : 제 1 리간드
200 : 산란 입자
201 : 제 2 리간드
300 : 코어부
400 : 셀부
500 : 발광층
600 : 배리어층
700 : 광원
800 : 광학 필름
900 : 도광판
1000 : 반사층

Claims (22)

  1. 파장 변환 입자;
    산란 입자;
    및 상기 파장 변환 입자 및 산란 입자를 결합시키는 리간드를 포함하는 복합체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    리간드의 길이는 5 nm 내지 100 nm인 복합체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    리간드는 파장 변환 입자의 표면에 결합되어 있는 제 1 리간드 및 산란 입자의 표면에 결합되어 있는 제 2 리간드를 포함하고, 상기 제 1 리간드 및 제 2 리간드가 상호 결합되어 있는 복합체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    제 1 리간드 및 제 2 리간드의 상호 결합은 수소결합 또는 소수성 상호작용에 의하여 결합되어 있는 복합체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    파장 변환 입자는 양자점 또는 고분자 입자인 복합체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    산란 입자는 폴리스티렌 또는 그 유도체; 아크릴 수지 또는 그 유도체; 실리콘 수지 또는 그 유도체; 및 노볼락 수지 또는 그 유도체로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 유기 재료를 포함하거나, 또는 티타늄 산화물, 금속 산화물, 알루미늄 산화물, 글라스 비드 및 실라카 글라스로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 무기재료를 포함하는 복합체.
  7. 파장 변환 입자;
    산란 입자; 및
    상기 파장 변환 입자 및 산란입자를 결합시키는 리간드를 포함하는 복합체를 포함하는 광학 필름.
  8. 제 7 항에 있어서,
    연속상인 매트릭스 내에 분산되어 있는 에멀젼 영역을 포함하는 발광층을 포함하고, 상기 연속상 또는 상기 에멀젼 영역에 존재하는 복합체를 포함하는 발광층을 가지는 광학 필름.
  9. 제 8 항에 있어서,
    발광층은 매트릭스 100 중량부 대비 5 내지 40 중량부의 에멀젼 영역을 포함하는 광학 필름.
  10. 제 8항에 있어서,
    산란 입자는 매트릭스 및/또는 에멀젼 영역과의 굴절률 차이가 0.2 이상인 광학 필름.
  11. 제 8 항에 있어서,
    매트릭스는 하기 화학식 1의 화합물; 하기 화학식 2의 화합물; 하기 화학식 3의 화합물; 하기 화학식 4의 화합물; 질소 함유 라디칼 중합성 화합물; 및 (메타)아크릴산 또는 그의 염을 포함하는 라디칼 중합성 화합물 중 선택되는 어느 하나의 중합 단위를 포함하는 광학 필름:
    [화학식 1]
    Figure pat00008

    [화학식 2]
    Figure pat00009

    [화학식 3]
    Figure pat00010

    [화학식 4]
    Figure pat00011

    화학식 1 내지 4에서 Q는 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기이고,
    U는 각각 독립적으로 알킬렌기이며,
    A는 각각 독립적으로 히드록시기가 치환되어 있을 수 있는 알킬렌기이고,
    Z는 수소, 알콕시기, 에폭시기 또는 1가 탄화수소기이며,
    X는 히드록시기 또는 시아노기이고,
    m 및 n은 임의의 수이다.
  12. 제 8 항에 있어서,
    에멀젼 영역은 하기 화학식 5 내지 7 중 선택되는 어느 하나의 화학식으로 표시되는 라디칼 중합성 화합물의 중합 단위를 포함하는 광학 필름:
    [화학식 5]
    Figure pat00012

    [화학식 6]
    Figure pat00013

    [화학식 7]
    Figure pat00014

    화학식 5 내지 7에서 Q는 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기이고,
    U는 각각 독립적으로 알킬렌, 알케닐렌 또는 알키닐렌 또는 아릴렌기이며,
    B는 탄소수 5 이상의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기 또는 지환식 탄화수소기이고,
    Y는 산소 원자 또는 황 원자이며,
    X는 산소 원자, 황 원자 또는 알킬렌기이고,
    Ar은 아릴기이며,
    n은 임의의 수이다.
  13. 제 8 항에 있어서,
    에멀젼 영역은 420nm 내지 490nm의 범위 내의 광을 흡수하여 490nm 내지 580nm의 범위 내의 광을 방출할 수 있는 제 1 파장 변환 입자를 가지는 복합체를 포함하는 A 영역 및/또는 420nm 내지 490nm 범위 내의 광을 흡수하여 580nm 내지 780nm의 범위 내의 광을 방출할 수 있는 제 2 파장 변환 입자를 가지는 복합체를 포함하는 B 영역을 포함하는 광학 필름.
  14. 제 8 항에 있어서,
    발광층 상에 배리어 층을 추가로 포함하는 광학 필름.
  15. 리간드로 표면 개질된 파장 변환 입자 및 리간드로 표면 개질된 산란 입자를 혼합하는 단계를 포함하는 제 1 항의 복합체의 제조방법.
  16. 리간드로 표면 개질된 파장 변환 입자 및 리간드로 표면 개질된 산란 입자를 라디칼 중합성 화합물과 혼합하는 단계를 포함하는 제 8 항의 광학 필름의 제조방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    라디칼 중합성 화합물은 친수성 중합성 화합물 및 소수성 중합성 화합물의 혼합물인 광학 필름의 제조방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    친수성 중합성 화합물은 하기 화학식 1의 화합물; 하기 화학식 2의 화합물; 하기 화학식 3의 화합물; 하기 화학식 4의 화합물; 질소 함유 라디칼 중합성 화합물; 및 (메타)아크릴산 또는 그의 염을 포함하는 라디칼 중합성 화합물 중 선택되는 어느 하나인 광학 필름의 제조방법:
    [화학식 1]
    Figure pat00015

    [화학식 2]
    Figure pat00016

    [화학식 3]
    Figure pat00017

    [화학식 4]
    Figure pat00018

    화학식 1 내지 4에서 Q는 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기이고,
    U는 각각 독립적으로 알킬렌기이며,
    A는 각각 독립적으로 히드록시기가 치환되어 있을 수 있는 알킬렌기이고,
    Z는 수소, 알콕시기, 에폭시기 또는 1가 탄화수소기이며,
    X는 히드록시기 또는 시아노기이고,
    m 및 n은 임의의 수이다.
  19. 제 17 항에 있어서, 소수성 중합성 화합물은 하기 화학식 5 내지 7 중 선택되는 어느 하나의 화학식으로 표시되는 라디칼 중합성 화합물인 광학 필름:
    [화학식 5]
    Figure pat00019

    [화학식 6]
    Figure pat00020

    [화학식 7]
    Figure pat00021

    화학식 5 내지 7에서 Q는 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기이고,
    U는 각각 독립적으로 알킬렌, 알케닐렌 또는 알키닐렌 또는 아릴렌기이며,
    B는 탄소수 5 이상의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기 또는 지환식 탄화수소기이고,
    Y는 탄소 원자, 산소 원자 또는 황 원자이며,
    X는 산소 원자, 황 원자 또는 알킬렌기이고,
    Ar은 아릴기이며,
    n은 임의의 수이다.
  20. 광원; 및
    제 8 항의 광학 필름을 포함하고, 상기 광원과 광학 필름은, 상기 광원으로부터의 광이 상기 광학 필름으로 입사될 수 있도록 배치되어 있는 조명 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    광원은 420 nm 내지 490nm의 범위 내의 어느 한 파장의 광을 방출할 수 있는 조명 장치.
  22. 제 21 항의 조명장치를 포함하는 디스플레이 장치.
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