KR20200075671A - 광변환 수지 조성물, 광변환 시트 및 화상표시장치 - Google Patents

광변환 수지 조성물, 광변환 시트 및 화상표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20200075671A
KR20200075671A KR1020180164584A KR20180164584A KR20200075671A KR 20200075671 A KR20200075671 A KR 20200075671A KR 1020180164584 A KR1020180164584 A KR 1020180164584A KR 20180164584 A KR20180164584 A KR 20180164584A KR 20200075671 A KR20200075671 A KR 20200075671A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
light conversion
resin composition
conversion sheet
present
Prior art date
Application number
KR1020180164584A
Other languages
English (en)
Inventor
김태용
백성호
안기환
Original Assignee
동우 화인켐 주식회사
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 동우 화인켐 주식회사 filed Critical 동우 화인켐 주식회사
Priority to KR1020180164584A priority Critical patent/KR20200075671A/ko
Publication of KR20200075671A publication Critical patent/KR20200075671A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • 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 
    • G02F1/015—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 semiconductor elements having potential barriers, e.g. having a PN or PIN junction
    • G02F1/017—Structures with periodic or quasi periodic potential variation, e.g. superlattices, quantum wells
    • 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 
    • G02F1/015—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 semiconductor elements having potential barriers, e.g. having a PN or PIN junction
    • G02F1/017—Structures with periodic or quasi periodic potential variation, e.g. superlattices, quantum wells
    • G02F1/01791—Quantum boxes or quantum dots
    • 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
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133603—Direct backlight with LEDs
    • 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
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241—Titanium dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
    • G02F2001/01791—

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

본 발명은 발광 소자가 방출하는 광을 백색광으로 변환하여 방출하는 광변환 시트를 형성하기 위한 광변환 수지 조성물로서, 상기 광변환 수지 조성물은 양자점, 경화성 수지 및 광산란제를 포함하고, 상기 광변환 수지 조성물로부터 형성되는 광변환 시트는 450nm 파장에서 광반사율이 15 내지 50%인 광변환수지 조성물을 제공한다. 본 발명에 따른 광변환 수지 조성물은 탁월한 발광 효율을 나타내어 광원에 적용시 광출력이 우수한 광변환 시트를 제공할 수 있으므로 백색광을 구현하는 광원의 제조에 효과적으로 적용될 수 있다.

Description

광변환 수지 조성물, 광변환 시트 및 화상표시장치 {Light Conversion Resin Composition, Light Conversion Sheet and Display Device}
본 발명은 광변환 수지 조성물, 광변환 시트 및 화상표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탁월한 발광 효율을 나타내어 광원에 적용시 광출력이 우수한 광변환 시트를 형성할 수 있는 광변환 수지 조성물, 이를 이용하여 형성되는 광변환 시트 및 상기 광변환 시트를 구비한 화상표시장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치와 같은 비발광성 표시 장치는 외부 광이 컬러 필터를 포함하는 표시 패널을 투과하도록 하는 원리로부터 화상을 구현한다. 이때, 외부 광은 백라이트 유닛(BLU)에서 공급되는 광을 의미하며, 광원으로는 냉음극형광램프(cold cathode fluorescent lamp, CCFL)와 면형광램프(flat fluorescent lamp, FFL)가 주로 사용되어 왔으나, 최근에는 우수한 색 재현성, 50,000시간 이상의 수명 및 저소비전력 등의 많은 장점을 갖고 있을 뿐만 아니라, 수은을 사용하지 않아 친환경적인 광원으로 인식되고 있는 발광다이오드(light emitting diode, LED)로 대체되고 있는 추세이다.
최근 액정표시장치의 색 재현율을 높이기 위한 방안의 일예로, 통상의 백색 LED를 대체하여 청색 LED를 이용하고, 별도의 광 변환수단인 양자점(quantum dot)을 포함하는 광변환 시트를 구비한 액정표시장치가 제안되고 있다[대한민국 공개특허 제2014-0056490호 참조].
상기 광변환 시트는 굴절율을 갖는 수지(resin) 내에 적색(Red) 양자점 또는 녹색(Green) 양자점이 분산되어 있는 광변환층을 포함하여 색재현율(Color Gamut)이 높은 백색 광을 구현하는 기능을 한다. 상기 색재현율이 높은 백색광은 적색, 녹색 및 청색광에 대응되는 광파장이 각각 충분하게 포함되어 있는 광을 의미한다.
이러한 색재현율이 높은 백색광을 구현하기 위하여는 광변환 시트가 탁월한 발광 효율을 나타내어 광원에 적용시 광출력이 우수하여야 한다.
따라서, 탁월한 발광 효율을 나타내어 광원에 적용시 광출력이 우수한 광변환 시트를 형성할 수 있는 광변환 수지 조성물의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제2014-0056490호
본 발명의 한 목적은 탁월한 발광 효율을 나타내어 광원에 적용시 광출력이 우수한 광변환 시트를 형성할 수 있는 광변환 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 광변환 수지 조성물을 이용하여 형성되는 광변환 시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 광변환 시트를 포함하는 백색 광원을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 백색 광원이 구비된 백라이트 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 백라이트 유닛을 포함하는 화상표시장치를 제공하는 것이다.
한편으로, 본 발명은 발광 소자가 방출하는 광을 백색광으로 변환하여 방출하는 광변환 시트를 형성하기 위한 광변환 수지 조성물로서, 상기 광변환 수지 조성물은 양자점, 경화성 수지 및 광산란제를 포함하고, 상기 광변환 수지 조성물로부터 형성되는 광변환 시트는 450nm 파장에서 광반사율이 15 내지 50%인 광변환 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 발광 소자가 방출하는 광의 광량이 31.25W/㎟인 조건에서 상기 광변환 수지 조성물로부터 형성되는 광변환 시트의 광출력은 1000W 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 광변환 수지 조성물로부터 형성되는 광변환 시트의 두께는 5 내지 15㎛일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 발광 소자가 방출하는 광은 청색 광일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 청색 광의 파장은 450nm일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 양자점은 녹색 양자점 및 적색 양자점을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 경화성 수지는 에폭시 수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 광산란제는 TiO2 및 ZnO 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명은 발광 소자가 방출하는 광을 백색광으로 변환하여 방출하는 광변환 시트로서, 상기 광변환 시트는 상기 광변환 수지 조성물을 이용하여 형성되고, 두께가 5 내지 15㎛이며, 450nm 파장에서 광반사율(R)이 15 내지 50%인 광변환 시트를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 광변환 시트는 두께가 7 내지 10㎛일 수 있다.
또 다른 한편으로, 본 발명은 청색 발광 소자, 및 상기 광변환 시트를 포함하는 백색 광원을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 청색 발광 소자는 450nm 파장의 청색 광을 방출하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 청색 발광 소자는 청색 발광 다이오드(LED)일 수 있다.
또 다른 한편으로, 본 발명은 상기 백색 광원이 구비된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛을 제공한다.
또 다른 한편으로, 본 발명은 상기 백라이트 유닛을 포함하는 화상표시장치를 제공한다.
본 발명에 따른 광변환 수지 조성물은 탁월한 발광 효율을 나타내어 광원에 적용시 광출력이 우수한 광변환 시트를 제공할 수 있으므로 백색광을 구현하는 광원의 제조에 효과적으로 적용될 수 있다.
도 1은 실시예 및 비교예에서 제조된 광변환 시트의 두께 및 광반사율에 따른 광출력을 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시형태는 발광 소자가 방출하는 광을 백색광으로 변환하여 방출하는 광변환 시트를 형성하기 위한 광변환 수지 조성물로서, 상기 광변환 수지 조성물은 양자점, 경화성 수지 및 광산란제를 포함하고, 상기 광변환 수지 조성물로부터 형성되는 광변환 시트는 450nm 파장에서 광반사율이 15 내지 50%인 광변환수지 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 광출력은 1000W 이상, 예컨대 1000W 내지 2500W, 바람직하기로 1200W 내지 2000W일 수 있다. 상기 광출력이 1000W 이상일 때 광변환 시트가 적용되는 소자 또는 장치가 저전력으로도 구동이 가능하다. 상기 광출력이 1000W 미만이면 상기 광변환 수지 조성물로부터 형성되는 광변환 시트가 적용된 화상표시장치의 휘도가 떨어질 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 발광 소자가 방출하는 광은 청색 광일 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 광변환 수지 조성물로부터 형성된 광변환 시트는 청색 광을 받아 이의 일부를 녹색 광 및 적색 광으로 변환하여 결과적으로 백색광을 방출하게 된다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 청색 광의 파장은 450nm일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 광변환 수지 조성물로부터 형성된 광변환 시트는 두께가 5 내지 15㎛일 수 있다. 바람직하기로, 상기 광변환 시트의 두께는 7 내지 10㎛일 수 있다. 상기 광변환 시트의 두께가 5㎛ 미만이면 광출력이 떨어져서 광변환 시트로서의 성능이 떨어질 수 있고, 15㎛ 초과이면 도막 형성시 두께의 편차가 커질 수 있다.
반사는 파동이 다른 두 매질의 경계에서 방향을 바꿔 진행하는 물리현상이다. 광반사율(R)은 반사광의 에너지와 입사광의 에너지 비율로 빛을 포함한 여러종류의 복사파가 물체의 표면에서 어느정도 반사되는 지를 나타낸다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 광변환 수지 조성물로부터 형성된 광변환 시트는 450nm 파장에서 광반사율(R)이 상술한 바와 같이 15 내지 50%이다. 상기 광변환 시트의 450nm 파장에서 광반사율(R)은 바람직하기로 20 내지 40%일 수 있다. 상기 광변환 시트의 450nm 파장에서 광반사율(R)이 상기 범위 미만이면 광출력이 떨어지고 도막의 백색광이 약해질 수 있고, 상기 범위 초과이면 도막에 빛이 제대로 투과하지 못하여 양자점의 발광 특성이 낮아지고 광출력이 떨어질 수 있다.
상기 광반사율(R)은 광변환 수지 조성물에 포함되는 광산란제의 함량, 입자 크기 및 굴절률 등을 변경하여 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 450nm 파장에서의 광반사율과 광출력은 하기 수학식 1의 관계를 갖는다.
[수학식 1]
y=0.0051x^3-6.961x^2+273.75x-1811.1
상기 식에서 x는 450nm 파장에서의 광반사율을 나타내고, y는 광출력[W]을 나타낸다.
상기 수학식 1을 이용하여 광변환 시트의 450nm 파장에서의 광반사율로 광출력을 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 광변환 수지 조성물은 상술한 바와 같이 양자점, 경화성 수지 및 광산란제를 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 양자점은 나노 크기의 반도체 물질을 일컬을 수 있다. 원자가 분자를 이루고, 분자는 클러스터라고 하는 작은 분자들의 집합체를 구성하여 나노 입자를 이루게 되는데, 이러한 나노 입자들이 반도체 특성을 띠고 있을 때 양자점이라고 한다. 상기 양자점은 외부에서 에너지를 받아 들뜬 상태에 이르면, 상기 양자점의 자체적으로 해당하는 에너지 밴드갭에 따른 에너지를 방출하게 된다.
상기 양자점은 광 또는 전기에 의한 자극으로 발광할 수 있는 양자점 입자라면 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, II-VI족 반도체 화합물; III-V족 반도체 화합물; IV-VI족 반도체 화합물; IV족 원소 또는 이를 포함하는 화합물; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
구체적으로, 상기 II-VI족 반도체 화합물은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 III-V족 반도체 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 IV-VI족 반도체 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있으나, 역시 이에 한정되지 않는다.
이에 한정되지는 않으나, 상기 IV족 원소 또는 이를 포함하는 화합물은 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 원소; 및 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 양자점은 균질한(homogeneous) 단일 구조; 코어-쉘(core-shell), 그래디언트(gradient) 구조 등과 같은 이중 구조; 또는 이들의 혼합 구조일 수 있다. 바람직하게는, 상기 양자점은 코어 및 코어를 덮은 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 코어-쉘의 이중 구조에서, 각각의 코어와 쉘을 이루는 물질은 상기 언급된 서로 다른 반도체 화합물로 이루어질 수 있다. 예컨대, 상기 코어는 InP, InZnP, InGaP, CdSe, CdS, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdSeTe, CdZnS, CdSeS, PbSe, PbS, PbTe, AgInZnS, HgS, HgSe, HgTe, GaN, GaP, GaAs, InGaN InAs 및 ZnO 중 1종 이상을 포함하며, 상기 쉘은 ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, CdS, CdSe, CdTe, CdO, InP, InS, GaP, GaN, GaO, InZnP, InGaP, InGaN, InZnSCdSe, PbS, TiO, SrSe 및 HgSe 중 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 양자점은 적색 양자점, 녹색 양자점 및 청색 양자점으로 분류될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서는, 청색 광에 의해 녹색 광과 적색 광을 방출하여 결과적으로 백색 광을 구현하기 위하여 상기 양자점으로서 녹색 양자점 및 적색 양자점을 포함할 수 있다.
상기 양자점은 광변환 수지 조성물 중 고형분 전체 100 중량%에 대하여 0.5 내지 50 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 양자점이 0.5 중량% 미만의 양으로 포함되면 발광 특성이 떨어질 수 있고, 50 중량% 초과의 양으로 포함되면 양자점의 응집 현상에 의해 발광 효율이 떨어지고 발광 색상의 변화가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 경화성 수지는 양자점의 분산매이자 결합제 수지로서 작용한다.
상기 경화성 수지로는 광을 투과하는 투명한 고분자를 사용할 수 있으며, 특히 양자점 열화 방지 측면에서 저투습, 저투기 특성을 갖는 수지를 사용할 수 있다.
예컨대, 상기 경화성 수지는 에폭시 수지, 아크릴계 수지, 에폭시 아크릴레이트 수지, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드 등을 단독으로 또는 2종 이상 포함할 수 있으며, 특히 에폭시 수지를 포함할 수 있다.
상기 에폭시 수지로는 다관능 지환식 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 디페닐에테르형 에폭시 수지, 하이드로퀴논형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 플루오렌 에폭시 수지, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 오르쏘크레졸노볼락형 에폭시 수지, 트리스히드록시페닐메탄형 에폭시 수지, 3관능형 에폭시 수지, 테트라페놀에탄형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔페놀형 에폭시 수지, 수첨 비스페놀 A형 에폭시 수지, 폴리프로필렌글리콜형 에폭시 수지, 글리시딜에스테르형 에폭시 수지, 글리시딜아민형 에폭시 수지, 글리옥살형 에폭시 수지, 복소환형 에폭시 수지, 비스페놀A 노볼락형 에폭시 수지 등을 사용할 수 있으며, 특히 다관능 지환식 에폭시 수지를 사용할 수 있다.
상기 다관능 지환식 에폭시 수지의 시판품으로는 다이셀 가가꾸 고교 가부시끼가이샤의 「CEL-2021」, 지환식 고형 에폭시 수지「EHPE-3150」, 에폭시화 폴리부타디엔「PB3600」, 가요성 지방환 에폭시 화합물「CEL-2081」, 락톤 변성 에폭시 수지「PCL-G」 등이 사용될 수 있다. 또, 이외에도 다이셀 가가꾸 고교 가부시끼가이샤의 「세록사이드 2000」, 「에폴리드 GT-3000」, 「GT-4000」등을 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 아크릴계 수지는 예를 들면 카르복실기 함유 단량체, 및 이와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다.
상기 카르복실기 함유 단량체로서는, 예를 들면 불포화 모노카르복실산이나, 불포화 디카르복실산, 불포화 트리카르복실산 등의 분자 중에 2개 이상의 카르복실기를 갖는 불포화 다가 카르복실산 등의 불포화 카르복실산 등을 들수 있다. 여기서, 불포화 모노카르복실산으로서는, 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, α-클로로아크릴산, 신남산 등을 들 수 있다. 불포화 디카르복실산으로서는, 예를 들면 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산, 메사콘산 등을 들 수 있다. 불포화 다가 카르복실산은 산무수물일 수도 있으며, 구체적으로는 말레산 무수물, 이타콘산 무수물, 시트라콘산 무수물 등을 들 수 있다. 또한, 불포화 다가 카르복실산은 그의 모노(2-메타크릴로일옥시알킬)에스테르일 수도 있으며, 예를 들면 숙신산 모노(2-아크릴로일옥시에틸), 숙신산 모노(2-메타크릴로일옥시에틸), 프탈산 모노(2-아크릴로일옥시에틸), 프탈산 모노(2-메타크릴로일옥시에틸) 등을 들 수 있다. 불포화 다가 카르복실산은 그 양말단 디카르복시 중합체의 모노(메타)아크릴레이트일 수도 있으며, 예를 들면 ω-카르복시폴리카프로락톤 모노아크릴레이트, ω-카르복시폴리카프로락톤 모노메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 카르복실기 함유 단량체는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 카르복실기 함유 단량체와 공중합 가능한 다른 단량체로서는, 예를 들면 스티렌, α-메틸스티렌, o-비닐톨루엔, m-비닐톨루엔, p-비닐톨루엔, p-클로로스티렌, o-메톡시스티렌, m-메톡시스티렌, p-메톡시스티렌, o-비닐벤질메틸에테르, m-비닐벤질메틸에테르, p-비닐벤질메틸에테르, o-비닐벤질글리시딜에테르, m-비닐벤질글리시딜에테르, p-비닐벤질글리시딜에테르, 인덴 등의 방향족 비닐 화합물; 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, n-프로필메타크릴레이트, i-프로필아크릴레이트, i-프로필메타크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, i-부틸아크릴레이트, i-부틸메타크릴레이트, sec-부틸아크릴레이트, sec-부틸메타크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, t-부틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크릴레이트, 3-히드록시프로필아크릴레이트, 3-히드록시프로필메타크릴레이트, 2-히드록시부틸아크릴레이트, 2-히드록시부틸메타크릴레이트, 3-히드록시부틸아크릴레이트, 3-히드록시부틸메타크릴레이트, 4-히드록시부틸아크릴레이트, 4-히드록시부틸메타크릴레이트, 알릴아크릴레이트, 알릴메타크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 페닐아크릴레이트, 페닐메타크릴레이트, 2-메톡시에틸아크릴레이트, 2-메톡시에틸메타크릴레이트, 2-페녹시에틸아크릴레이트, 2-페녹시에틸메타크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시프로필렌글리콜아크릴레이트, 메톡시프로필렌글리콜메타크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜아크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜메타크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트, 이소보르닐메타크릴레이트, 디시클로펜타디에닐아크릴레이트, 디시클로펜타디에닐메타크릴레이트, 아다만틸(메타)아크릴레이트, 노르보르닐(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필메타크릴레이트, 글리세롤모노아크릴레이트, 글리세롤모노메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 에스테르류; 2-아미노에틸아크릴레이트, 2-아미노에틸메타크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸아크릴레이트, 2-디메틸아미노에틸메타크릴레이트, 2-아미노프로필아크릴레이트, 2-아미노프로필메타크릴레이트, 2-디메틸아미노프로필아크릴레이트, 2-디메틸아미노프로필메타크릴레이트, 3-아미노프로필아크릴레이트, 3-아미노프로필메타크릴레이트, 3-디메틸아미노프로필아크릴레이트, 3-디메틸아미노프로필메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 아미노알킬에스테르류; 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트 등의 불포화 카르복실산 글리시딜에스테르류; 아세트산 비닐, 프로피온산 비닐, 부티르산 비닐, 벤조산 비닐 등의 카르복실산 비닐에스테르류; 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르, 알릴글리시딜에테르 등의 불포화 에테르류; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴, 시안화 비닐리덴 등의 시안화 비닐 화합물; 아크릴아미드, 메타크릴아미드, α-클로로아크릴아미드, N-2-히드록시에틸아크릴아미드, N-2-히드록시에틸메타크릴아미드 등의 불포화 아미드류; 말레이미드, 벤질말레이미드, N-페닐말레이미드. N-시클로헥실말레이미드 등의 불포화 이미드류; 1,3-부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌 등의 지방족 공액 디엔류; 및 폴리스티렌, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리-n-부틸아크릴레이트, 폴리-n-부틸메타크릴레이트, 폴리실록산의 중합체 분자쇄의 말단에 모노아크릴로일기 또는 모노메타크릴로일기를 갖는 거대 단량체류 등을 들 수 있다. 이들 단량체는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 에폭시 아크릴레이트 수지는 에폭시 수지의 에폭사이드기가 아크릴기로 치환된 수지로, 예컨대 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) 등일 수 있다.
상기 경화성 수지의 겔 투과 크로마토그래피(GPC; 테트라히드로퓨란을 용출용제로 함)로 측정한 폴리스티렌 환산 중량평균분자량(이하, 간단히 '중량평균분자량'이라고 한다)은 5000 g/mol 내지 50000 g/mol, 바람직하게는 8000 g/mol 내지 40000 g/mol인 것이 바람직하다. 중량평균분자량이 상기 범위에 있으면, 도막의 경도가 증가하는 장점이 있어 바람직하다.
상기 경화성 수지는 광변환 수지 조성물 중 고형분 전체 100 중량%에 대하여 5 내지 60 중량%, 바람직하게는 10 내지 50 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 경화성 수지가 5 중량% 미만의 양으로 포함되면 공정상 후막의 경화막을 얻기가 힘들 수 있고, 60 중량% 초과의 양으로 포함되면 균일한 두께의 경화막 형성이 어려울 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 광산란제는 금속 산화물 입자, 유리비드, 에어버블 또는 중합체 비드로 형성된 것일 수 있으며, 이들이 혼합된 혼합물일 수 있다. 여기서, 금속 산화물은 TiO2, SiO2, Al2O3, 또는 ZnO 등일 수 있으며, 특히 TiO2 및 ZnO 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한 광 산란제는 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA) 또는 폴리카보네이트(polycarbonate, PC)로 형성된 것일 수도 있다. 그 밖에도 상기에 명시된 입자 외에 임의의 물질로 형성될 수 있다.
상기 광산란제는 평균 입자 직경이 수십 나노미터 내지 수 마이크로미터, 구체적으로 50 내지 1000 나노미터일 수 있다. 상기 광산란제의 평균 입자 직경이 상기 범위 내인 경우 가시광선 영역의 빛의 반사가 용이하며, 상기 광산란제의 평균 입자 직경이 상기 범위 미만인 경우 반사 되는 정도가 낮아질 수 있다. 또한, 상기 광산란제의 평균 입자 직경이 상기 범위를 초과하는 경우 가시광선 영역에서 빛이 상기 광산란제에 의하여 차단되는 효과가 발생하여 광효율이 저하될 수 있다.
바람직하기로, 상기 광산란제는 광출력 측면에서 평균 입자 직경이 200 나노미터일 수 있다.
상기 광산란제는 광변환 수지 조성물 중 고형분 전체 100 중량%에 대하여 0.5 내지 30 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 광산란제가 0.5 중량% 미만의 양으로 포함되면 광산란의 효과가 너무 낮아 도막에서 사용할 수 있는 적절한 광출력을 내지 못할 수 있고, 30 중량% 초과의 양으로 포함되면 산란의 효과가 너무 강해 양자점의 발광된 빛이 투과가 되지 않아 도막을 빠져나오지 못해 광출력이 낮아질 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 광변환 수지 조성물은 용제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 용제는 당해 기술분야에서 사용되는 용제라면 특별히 제한되지 않는다. 상기 용제는 구체적으로, 에테르류, 방향족 탄화수소류, 케톤류, 알코올류, 에스테르류 또는 아미드류 등을 들 수 있으며, 보다 구체적으로 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜디에틸에테르, 디프로필렌글리콜디프로필에테르 및 디프로필렌글리콜디부틸에테르 등의 에테르류; 벤젠, 톨루엔, 크실렌 및 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소류; 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤 및 시클로헥사논 등의 케톤류; 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥사놀, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜 및 글리세린 등의 알코올류; 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 아밀아세테이트, 메틸락테이트, 에틸락테이트, 부틸락테이트, 3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시-1-부틸아세테이트, 메톡시펜틸아세테이트, 에틸렌글리콜모노아세테이트, 에틸렌글리콜디아세테이트, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노아세테이트, 디에틸렌글리콜디아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노아세테이트, 프로필렌글리콜디아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 및 γ-부티로락톤 등의 에스테르류 등을 들 수 있다. 상기 용제는 예시한 용제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 도포성 및 건조성 면에서 비점이 100 내지 200℃인 것이 바람직하며, 이와 관련하여, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 에틸락테이트, 부틸락테이트, 3-에톡시프로피온산에틸 및 3-메톡시프로피온산메틸을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 용제의 함량은 이를 포함하는 광변환 수지 조성물 전체 100 중량%에 대하여 25 내지 80 중량%, 바람직하게는 30 내지 75 중량%, 보다 바람직하게는 35 내지 70 중량%로 포함될 수 있다. 상기 용제의 함량이 상기 범위를 만족할 경우, 롤 코터, 스핀 코터, 슬릿 앤드 스핀 코터, 슬릿 코터(또는 다이 코터) 및 잉크젯 등의 도포 장치로 도포하였을 때 양호한 도포성을 보이는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 광변환 수지 조성물은 분산제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 분산제는 양자점의 탈응집 효과를 제공한다.
상기 분산제로는 카르복실산 및 불포화 이중결합을 포함하는 화합물을 사용할 수 있다.
상기 카르복실산 및 불포화 이중결합을 포함하는 화합물의 예로는 아크릴산, 메타크릴산 등의 아크릴산류와 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트호박산모노에스테르(TO-1382, 동아합성사), 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트호박산모노에스테르(TO-756, 동아합성사), 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트호박산 변성물(DPE6A-MS, 공영사), 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트호박산 변성물(PE3A-MS, 공영사), 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트프탈산 변성물(DPE6A-MP, 공영사), 펜타에리트리톨 아크릴레이트프탈산 변성물(PE3A-MP), 아크릴산류를 포함하는 공중합체에 불포화 이중결합기를 도입하기 위해 글리시딜 메타 아크릴레이트 등으로 부가중합된 고분자 화합물을 들 수 있다.
상기 분산제의 중량평균분자량은 200 내지 6,000, 더욱 바람직하게 300 내지 5,000 g/mol일 수 있다. 상기 분산제의 중량평균분자량이 상기 범위 미만이면 양자점의 광효율 유지가 힘들어지고, 중량평균분자량이 상기 범위를 초과하면 양자점을 분산하기가 어려울 수 있다.
본 발명에 따른 광변환 수지 조성물은 경화제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 경화제로는 에폭시 화합물, 다관능 이소시아네이트 화합물, 옥세탄 화합물 등을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 광변환 수지 조성물은 필요에 따라 계면활성제, 밀착 촉진제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 응집 방지제 등의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는 발광 소자가 방출하는 광을 백색광으로 변환하여 방출하는 광변환 시트로서, 상기 광변환 시트는 상술한 광변환 수지 조성물을 이용하여 형성되고, 두께가 5 내지 15㎛이며, 450nm 파장에서 광반사율(R)이 15 내지 50%인 광변환 시트에 관한 것이다.
상기 광변환 시트는 기재 상에 상술한 광변환 수지 조성물을 도포하고 건조한 후 경화시켜 형성될 수 있다.
상기 기재로는 유리 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 등을 사용할 수 있다.
상기 경화는 열경화 조건으로 수행할 수 있다.
예컨대, 상기 경화는 100 내지 250℃, 바람직하게는 150 내지 230℃에서, 5분 내지 30분, 바람직하게는 10분 동안 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 광변환 시트는 백색 광원에 적용되는 경우 뛰어난 광출력을 나타낼 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시형태는 청색 발광 소자, 및 상기 광변환 시트를 포함하는 백색 광원에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 청색 발광 소자는 청색 광을 발광시키는 소자로서, 구체적으로 450nm 파장의 청색 광을 방출하는 것일 수 있다.
상기 청색 발광 소자는 청색 발광 다이오드(LED)일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는 상기 백색 광원이 구비된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
상기 백라이트 유닛은 도광판, 반사판 등의 통상적으로 포함되는 구성을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는 상기 백라이트 유닛을 포함하는 화상표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 화상표시장치는 통상의 액정 표시 장치뿐만 아니라, 전계 발광 표시 장치, 플라스마 표시 장치, 전계 방출 표시 장치 등 각종 화상표시장치를 포함한다.
이하, 실시예, 비교예 및 실험예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예, 비교예 및 실험예는 오직 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 국한되지 않는다는 것은 당업자에게 있어서 자명하다.
실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 6: 광변환 수지 조성물 및 광변환 시트의 제조
하기 표 1 내지 표 2의 조성으로 각각의 성분들을 혼합(단위: 중량부)한 후, 전체 광변환 수지 조성물의 고형분이 30 중량%가 되도록 용제로서 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PGMEA)를 더하여 광변환 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8 실시예 9 실시예 10 실시예 11 실시예 12
양자점 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5
경화성 수지 5.2 5.2 5.2 5.2 9.4 9.4 9.4 9.4 5.2 5.2 9.4 9.4
광산란제 4 3.5 3 2 6 5.5 5 2.5 8 7 8.5 8
비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6
양자점 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5
경화성 수지 5.2 5.2 5.2 9.4 9.4 9.4
광산란제 9 6.5 6 9 7 6.5
양자점: 530nm 파장에서 발광하는 녹색 양자점(나노시스사)과 630nm 파장에서 발광하는 적색 양자점(나노시스사)의 혼합물(4:1, 중량 기준)
경화성 수지: EHPE-3150 (다이셀 가가꾸 고교 가부시끼가이샤)
광산란제: 평균 입자 직경이 200nm인 루타일 TiO2(나노시스사)
상기에서 제조된 광변환 수지 조성물을 이용하여 하기와 같이 광변환 시트를 제조하였다.
구체적으로, 광변환 수지 조성물을 스핀 코팅법으로 5cm×5cm 유리 기판 위에 도포한 다음, 가열판 위에 놓고 100℃의 온도에서 10분간 유지하여 박막을 형성 시킨 후 150℃의 가열 오븐에서 10분 동안 가열하여 각각의 두께로 광변환 시트를 제조하였다.
상기에서 제조된 광변환 시트의 광반사율과 두께를 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
광반사율은 CAS-140D 장비를 이용하여 조사된 광량과 반사되어 나온 광량을 비교함으로써 측정하였다.
두께는 Veeco사의 DEKTAK 6M을 이용하여 측정하였다.
실험예 1:
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 광변환 시트의 일면에 청색 발광 소자를 배치한 후 31.25W/㎟의 광량으로 청색 광을 방출시켜 광출력을 측정하였다. 광출력은 CAS-140D 장비를 이용하여 측정하였다.
그 결과를 하기 표 3 및 도 1에 나타내었다.
구분 시트 광반사율 시트 두께 [㎛] 광출력[W]
실시예1 21.216 7 1368.5
실시예2 27.167 7 1374.8
실시예3 31.805 7 1341.7
실시예4 37.774 7 1268.9
실시예5 22.990 10 1462.6
실시예6 26.486 10 1587.1
실시예7 32.772 10 1494.4
실시예8 38.012 10 1362.6
실시예9 16.948 7 1022.8
실시예10 47.292 7 1041.0
실시예11 16.386 10 1355.6
실시예12 47.457 10 1009.3
비교예1 12.115 7 355.3
비교예2 57.135 7 735.4
비교예3 62.865 7 644.5
비교예4 11.553 10 531.6
비교예5 57.166 10 493.5
비교예6 62.871 10 450.3
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 12의 광변환 시트는 광출력이 1000W 이상으로 우수한 것을 확인할 수 있었다. 반면, 비교예 1 내지 6의 광변환 시트는 광출력이 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 도 1을 통해, 광반사율이 15% 미만인 경우에는 산란제의 효과가 약해 광반사율은 낮지만 양자점에 여기광이 충분히 영향을 미치지 못해 발광특성이 감소하여 광출력이 1000 W 미만으로 떨어지고, 광반사율이 50%를 초과하는 경우에는 산란제의 효과가 너무 강해 빛이 표면에서 대부분 반사되어 광변환 시트 내부의 양자점이 여기가 되지 못하여 광출력이 1000 W 미만으로 떨어지는 것을 알 수 있다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아님은 명백하다. 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 특허청구범위와 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (15)

  1. 발광 소자가 방출하는 광을 백색광으로 변환하여 방출하는 광변환 시트를 형성하기 위한 광변환 수지 조성물로서,
    상기 광변환 수지 조성물은 양자점, 경화성 수지 및 광산란제를 포함하고,
    상기 광변환 수지 조성물로부터 형성되는 광변환 시트는 450nm 파장에서 광반사율이 15 내지 50%인 광변환수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 발광 소자가 방출하는 광의 광량이 31.25W/㎟인 조건에서 상기 광변환 시트의 광출력이 1000W 이상인 광변환 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광변환 시트의 두께는 5 내지 15㎛인 광변환 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 발광 소자가 방출하는 광은 청색 광인 광변환 수지 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 청색 광의 파장은 450nm인 광변환 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 양자점은 녹색 양자점 및 적색 양자점을 포함하는 광변환 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 경화성 수지는 에폭시 수지를 포함하는 광변환 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 광산란제는 TiO2 및 ZnO 중 하나 이상을 포함하는 광변환 수지 조성물.
  9. 발광 소자가 방출하는 광을 백색광으로 변환하여 방출하는 광변환 시트로서,
    상기 광변환 시트는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 광변환 수지 조성물을 이용하여 형성되고,
    두께가 5 내지 15㎛이며,
    450nm 파장에서 광반사율(R)이 15 내지 50%인 광변환 시트.
  10. 제9항에 있어서, 상기 두께가 7 내지 10㎛인 광변환 시트.
  11. 청색 발광 소자, 및 제9항에 따른 광변환 시트를 포함하는 백색 광원.
  12. 제11항에 있어서, 상기 청색 발광 소자는 450nm 파장의 청색 광을 방출하는 것인 백색 광원.
  13. 제11항에 있어서, 상기 청색 발광 소자는 청색 발광 다이오드(LED)인 백색 광원.
  14. 제11항에 따른 백색 광원이 구비된 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  15. 제14항에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 화상표시장치.
KR1020180164584A 2018-12-18 2018-12-18 광변환 수지 조성물, 광변환 시트 및 화상표시장치 KR20200075671A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180164584A KR20200075671A (ko) 2018-12-18 2018-12-18 광변환 수지 조성물, 광변환 시트 및 화상표시장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180164584A KR20200075671A (ko) 2018-12-18 2018-12-18 광변환 수지 조성물, 광변환 시트 및 화상표시장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200075671A true KR20200075671A (ko) 2020-06-26

Family

ID=71136522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180164584A KR20200075671A (ko) 2018-12-18 2018-12-18 광변환 수지 조성물, 광변환 시트 및 화상표시장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20200075671A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140056490A (ko) 2012-10-26 2014-05-12 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140056490A (ko) 2012-10-26 2014-05-12 삼성디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11567360B2 (en) Backlight unit and liquid crystal display including the same
EP3514615B1 (en) Photoresist resin composition, film prepared therefrom, color conversion element including the film, and electronic device including the color conversion element
KR102028583B1 (ko) 감광성 수지 조성물
KR20230005061A (ko) 컬러 필터, 그 제조 방법, 및 컬러 필터를 포함하는 표시 장치
CN106468858B (zh) 光敏组合物、量子点聚合物复合物、滤色器和显示器件
KR102092165B1 (ko) 감광성 수지 조성물
TWI614134B (zh) 光學膜、其製造方法及含有光學膜的背光單元和顯示裝置
TW201442869A (zh) 光學層板
TW201809741A (zh) 彩色濾光片、其製造方法以及包含上述的顯示裝置
KR101806886B1 (ko) 방현 코팅용 조성물 및 이를 이용한 방현 필름
CN111334151B (zh) 用于光转换层的组合物、光转换层以及包括其的电子装置
KR20180077935A (ko) 양자점 조성물 및 광 변환 필름
KR102236041B1 (ko) 양자점 광학 필름 및 이에 포함되는 양자점 조성물
KR20200075671A (ko) 광변환 수지 조성물, 광변환 시트 및 화상표시장치
KR20200075670A (ko) 광변환 수지 조성물, 광변환 시트 및 화상표시장치
KR102341310B1 (ko) 양자점 광학 필름 및 이에 포함되는 양자점 조성물
KR20180036053A (ko) 자발광 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 화상 표시 장치
TW202146623A (zh) 多功能擴散膜與包含其之擴散片
CN115152044A (zh) 颜色转换像素、用于颜色转换像素的组合物以及包括该颜色转换像素的显示装置
KR102458255B1 (ko) 양자점-고분자 복합체의 제조방법 및 이로부터 제조된 양자점-고분자 복합체를 포함하는 양자점 광학 필름
KR102508111B1 (ko) 양자점 광학 필름 및 이에 포함되는 양자점 조성물
KR102582006B1 (ko) 감광성 수지 조성물, 이로부터 형성된 광경화 패턴 및 이를 포함하는 화상 표시 장치
KR102625548B1 (ko) 양자점 입자, 이를 포함하는 경화성 조성물, 및 이로부터 형성된 경화 패턴 및 화상 표시 장치
KR102582007B1 (ko) 감광성 수지 조성물, 이로부터 형성된 광경화 패턴 및 이를 포함하는 화상 표시 장치
KR102578529B1 (ko) 양자점 조성물, 이를 포함하는 컬러필터 및 화상표시장치

Legal Events

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