KR20200092523A - 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR20200092523A
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김가은
김태민
박가원
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서봉성
유재진
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Abstract

일 실시예의 백라이트 유닛은 광이 입사되는 입사면 및 광이 출사하는 출사면을 포함하는 도광층, 도광층의 입사면에 배치되며, 광을 발생하는 광원, 도광층의 출사면 상에 배치되는 저굴절층, 저굴절층 상에 배치되는 색변환층 및 색변환층 상에 배치되는 보호층을 포함하며, 보호층은 화학식 1로 표시되는 제1 반복단위를 포함하는 수지조성물을 포함하여 우수한 신뢰성을 가질 수 있다.

Description

백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치{BACKLIGHT UNIT AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 대한 발명으로, 보다 상세하게는 색변환층을 효과적으로 보호하여 신뢰성이 향상된 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
영상 정보를 제공하기 위하여 다양한 형태의 표시 장치가 사용되고 있으며, 액정 표시 장치의 경우 저소비전력의 장점으로 인하여 대형 표시 장치, 휴대용 표시 장치 등에 다양하게 사용되고 있다. 한편, 액정 표시 장치의 경우 광효율을 증가시키고 색재현성을 높이기 위하여 백라이트 유닛에 여러 종류의 광학 부재가 추가되고 있다.
한편, 공정 중에 발생하는 스크레치 등으로 인하여 백라이트 유닛에 외부의 수분 및 산소 등이 침투하게 되고, 이로 인해 표시 품질이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명은 외부 환경으로부터 손상을 방지하여 신뢰성이 향상된 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 실시예에서 광이 입사되는 입사면 및 광이 출사하는 출사면을 포함하는 도광층, 상기 도광층의 입사면에 배치되며, 상기 광을 발생하는 광원, 상기 도광층의 출사면 상에 배치되는 저굴절층, 상기 저굴절층 상에 배치되는 색변환층 및 상기 색변환층 상에 배치되는 보호층;을 포함하는 백라이트 유닛이고, 상기 보호층은 하기 화학식 1로 표시되는 제1 반복단위를 포함하는 수지조성물을 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 에폭시기, 치환 또는 비치환된 티올기, 아크릴기, 메타아크릴기, 이소시아네이트기, 니트릴기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 10 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 이상 10 이하의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 40 이하의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 3 이상 12 이하의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 12 이하의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 30 이하의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴옥시기 또는 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴티올기이다.
상기 수지조성물은 하기 화학식 2로 표시되는 제2 반복단위를 더 포함할 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 화학식 2에서, R3 내지 R6은 각각 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 에폭시기, 치환 또는 비치환된 티올기, 아크릴기, 메타아크릴기, 이소시아네이트기, 니트릴기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 10 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 이상 10 이하의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 40 이하의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 3 이상 12 이하의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 12 이하의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 30 이하의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아릴옥시기 또는 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아릴티올기이다.
상기 제1 반복단위와 제2 반복단위의 몰비는 1:1000 내지 1000:1일 수 있다.
상기 수지조성물은 하기 화학식 3으로 표시되는 제3 반복단위를 더 포함할 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00003
상기 화학식 3에서, X는 R12 또는 (SiO3 / 2R13)4+ 2nO 이고, R7 내지 R13는 각각 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 에폭시기, 치환 또는 비치환된 티올기, 아크릴기, 메타아크릴기, 이소시아네이트기, 니트릴기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 10 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 이상 10 이하의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 40 이하의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 3 이상 12 이하의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 12 이하의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 30 이하의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아릴옥시기 또는 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아릴티올기이다.
상기 제1 반복단위와 제3 반복단위의 몰비는 1:1000 내지 1000:1일 수 있다.
상기 보호층은 실리카 입자를 더 포함할 수 있다.
상기 보호층은 백라이트 유닛의 최외각에 배치될 수 있다.
상기 색변환층은 양자점을 포함할 수 있다.
상기 색변환층은 베이스 수지 및 상기 베이스 수지에 분산된 광산란 입자;를 더 포함할 수 있다.
상기 저굴절층의 굴절률은 1.2 이상 1.4 이하이고, 중공실리카를 포함할 수 있다.
상기 저굴절층은 상기 도광층 상에 직접 배치될 수 있다.
상기 색변환층의 적어도 하나의 면에 인접하여 배치된 적어도 하나의 배리어층을 더 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 배리어층은 적어도 하나의 무기막을 포함할 수 있다.
상기 색변환층과 상기 저굴절층 사이 및 상기 색변환층과 상기 보호층 사이에 각각 배치된 배리어층을 더 포함할 수 있다.
상기 도광층은 도광 패턴을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 광을 제공받아 영상을 표시하는 액정 표시 패널 및 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함하고, 상기 백라이트 유닛은 상기 광을 발생하는 광원, 상기 광원으로부터 발생하는 광을 가이드하는 도광층, 상기 도광층 상에 배치되는 저굴절층, 상기 저굴절층 상에 배치되는 색변환층 및 상기 색변환층 상에 배치되며, 하기 화학식 1로 표시되는 제1 반복 단위를 포함하는 수지조성물을 포함하는 보호층을 포함하는 것인 액정표시장치를 제공할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00004
상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 에폭시기, 치환 또는 비치환된 티올기, 아크릴기, 메타아크릴기, 이소시아네이트기, 니트릴기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 10 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 이상 10 이하의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 40 이하의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 3 이상 12 이하의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 3 이상 12 이하의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 30 이하의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 3 이상 12 이하의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 3 이상 12 이하의 아릴옥시기 또는 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 3 이상 12 이하의 아릴티올기이다.
일 실시예에서, 광을 제공받아 영상을 표시하는 액정 표시 패널 및 광을 제공하는 백라이트 유닛을 포함하고, 상기 백라이트 유닛은 상기 광을 발생하는 광원, 상기 광원으로부터 발생하는 광을 가이드하는 도광층, 상기 도광층 상에 배치되는 저굴절층, 상기 저굴절층 상에 배치되고, 양자점을 포함하는 색변환층 및 상기 색변환층 상에 배치되며, 반복단위가 상이한 2종 이상의 폴리실세스키옥산을 포함하는 수지조성물을 포함하는 보호층을 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
상기 수지조성물은 열 경화성 또는 광 경화성일 수 있다.
상기 보호층은 두께가 1㎛ 내지 10㎛일 수 있다.
일 실시예는 색변환층을 외부 환경으로부터 보호하여 신뢰성이 향상된 백라이트 유닛을 제공할 수 있다.
일 실시예는 우수한 색재현성 및 표시 품질을 갖는 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예의 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 일 실시예의 액정 표시 장치 중 I-I'에 대응하는 부분에서의 일 실시예의 백라이트 유닛의 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 일 실시예의 색변환층의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 4a는 비교예에 따른 보호층의 단면을 촬영한 사진이다.
도 4b는 일 실시예에 따른 보호층의 단면을 촬영한 사진이다.
도 5a 내지 도 5b는 일 실시예의 백라이트 유닛을 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 일 실시예의 액정 표시 장치 중 II-II'에 대응하는 부분에서의 일 실시예의 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 패널의 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 또는 "상부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하에" 또는 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 출원에서 "상에" 배치된다고 하는 것은 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.
한편, 본 출원에서 "직접 배치"된다는 것은 층, 막, 영역, 판 등의 부분과 다른 부분 사이에 추가되는 층, 막, 영역, 판 등이 없는 것을 의미하는 것일 수 있다. 예를 들어, "직접 배치"된다는 것은 두 개의 층 또는 두 개의 부재들 사이에 접착 부재 등의 추가 부재를 사용하지 않고 배치하는 것을 의미하는 것일 수 있다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 백라이트 유닛 및 액정표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 일 실시예의 액정 표시 장치의 분해 사시도이다. 도 2는 일 실시예의 액정 표시 장치에 포함된 백라이트 유닛의 단면도이다. 도 3a 및 도 3b는 일 실시예의 색변환층의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 1에서 제1 방향축(DR1) 내지 제3 방향축(DR3)을 도시하였다. 본 명세서에서 설명되는 방향축은 상대적인 것으로 설명의 편의를 위하여 도 1에서 제3 방향축(DR3) 방향은 사용자에게 영상이 제공되는 방향으로 정의될 수 있다. 또한, 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)은 서로 직교하고, 제3 방향축(DR3)은 제1 방향축(DR1)과 제2 방향축(DR2)이 정의하는 평면에 대한 법선 방향일 수 있다.
도 1을 참조하면, 일 실시예의 액정 표시 장치(DD)는 액정 표시 패널(DP) 및 백라이트 유닛(BLU)를 포함할 수 있다. 백라이트 유닛(BLU)은 액정 표시 패널(DP)의 적어도 일측에 배치될 수 있다.
액정 표시 패널(DP)은 영상을 표시한다. 액정 표시 패널(DP)은 서로 마주하는 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 및 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 사이에 배치된 액정층(LCL)을 포함하는 것일 수 있다.
백라이트 유닛(BLU)은 상기 액정 표시 패널(DP)에 상기 광을 제공한다. 백라이트 유닛(BLU)은 광을 출사하는 적어도 하나의 광원(LD), 광을 액정 표시 패널(DP) 방향으로 안내하는 도광층(LGL), 색변환층(CCM) 및 보호층(PTL)을 포함한다. 광원(LD)는 다수개일 수 있고, 다수의 광원(LD)는 지지대(SF)에 배치될 수 있다.
본 발명에서 백라이트 유닛(BLU)은 측면 조광형 백라이트 유닛(BLU)은 (edge type backlight unit)이다. 즉, 백라이트 유닛(BLU)은 광원(LD)가 액정 표시 패널(DP)의 아래에서 도광층(LGL)의 측면으로 광을 제공하고, 상기 광은 도광층(LGL)를 통해 상기 액정 표시 패널(DP)로 전달될 수 있다.
도시하지 않았으나, 일 실시예에서 액정 표시 장치(DD)는 액정 표시 패널(DP)과 백라이트 유닛(BLU)을 수납하는 하우징을 더 포함할 수 있다. 하우징은 액정 표시 패널(DP)의 표시면인 제2 기판(SUB2)의 상부면이 노출되도록 백라이트 유닛(BLU)과 액정 표시 패널(DP)을 커버하여 배치될 수 있다. 또한, 하우징은 액정 표시 패널(DP)의 측면과 바닥면뿐 아니라 상부면인 제2 기판(SUB2)의 일부를 커버하는 것일 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 일 실시예의 액정 표시 장치(DD) 중 I-I'에 대응하는 부분에서의 백라이트 유닛(BLU-1)을 보다 상세히 나타낸 단면도이다. 도 2는 제2 방향축(DR2)과 제3 방향축(DR3)이 정의하는 평면과 나란한 면에서의 백라이트 유닛(BLU-1)의 단면을 나타낸 것이다.
일 실시예의 백라이트 유닛(BLU-1)은 광이 입사되는 입사면(LGL-F) 및 광이 출사하는 출사면(LGL-T)을 포함하는 도광층(LGL), 도광층의 입사면에 배치되며, 광을 발생하는 광원(LD), 도광층(LGL)의 출사면(LGL-T) 상에 배치되는 저굴절층(LRL), 저굴절층(LRL) 상에 배치되는 색변환층(CCM) 및 색변환층(CCM) 상에 배치되는 보호층(PTL)을 포함할 수 있다. 도 2에서 도광층(LGL), 저굴절층(LRL), 색변환층(CCM), 및 보호층(PTL)은 제3 방향축(DR3) 방향으로 순차적으로 적층되어 배치된 것일 수 있다.
지지대(SF)에 배치된 광원(LD)는 도광층(LGL)의 일면으로 광(L)을 출사한다. 광원(LD)로부터 발생된 광(L)은 도광층(LGL)의 일측면, 즉 입사면(LGL-F)으로 입사된다. 광원(LD)에서 입사된 광(L)은 액정 표시 패널(DP)로 전달하기 위해 도광층(LGL)의 일측면, 즉 출사면(LGL-T)으로 전달된다.
도광층(LGL)는 유리로 이루어진 것일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 도광층(LGL)는 고분자 수지로 이루어진 것일 수 있으며, 예를 들어 아크릴 수지 등을 포함하여 형성된 것일 수 있다. 도광층(LGL)는 이후 설명하는 저굴절층(LRL), 색변환층(CCM), 보호층(PTL) 등이 배치되는 기재 역할을 하는 것일 수 있다.
도광층(LGL)는 도광 패턴부(GP)를 포함하는 것일 수 있다. 도광 패턴부(GP)는 도광층(LGL)의 출사면(LGL-T)과 제3 방향축(DR3) 방향으로 반대측면에 배치된 것일 수 있다. 도광 패턴부(GP)는 광원(LD)로부터 방출되어 도광층(LGL)의 일측면으로 입사된 광을 도광층(LGL)의 다른 측면으로 전달하거나, 또는 도광층(LGL)의 출사면(LGL-T) 방향으로 전달되도록 광의 방향을 변화시키는 것일 수 있다.
도 2의 단면도에서, 도광 패턴부(GP)는 단면이 반원 형상을 갖는 것으로 도시되었으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 도광 패턴부(GP)의 단면은 경사면을 갖는 것일 수 있다. 또한, 도 2의 도시와 달리 도광 패턴부(GP)의 크기는 서로 상이할 수 있으며, 또한 도광층(LGL)에 배치된 도광 패턴부(GP)의 배치 밀도는 광원(LD)와의 거리에 따라 도광층(LGL) 상에서 상이하게 조절될 수 있다.
도광 패턴부(GP)는 도광층(LGL)의 일측면에서 돌출되어 도광층(LGL)와 일체로 형성된 것일 수 있다. 또한, 도면에 도시되지는 않았으나, 도광 패턴부(GP)는 도광층(LGL)의 일측면에서 제3 방향축(DR3) 방향으로 함몰되어 정의되는 오목 패턴일 수 있다.
도광층(LGL) 상에는 저굴절층(LRL)이 배치될 수 있다. 저굴절층(LRL)은 도광층(LGL) 상에 직접 배치될 수 있다. 저굴절층(LRL)은 도광층(LGL) 상에 직접 형성되어 도광층(LGL)의 출사면(LGL-T)과 접촉하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 저굴절층(LRL)은 도광층(LGL)의 출사면(LGL-T)에 코팅되어 형성될 수 있다. 저굴절층(LRL)을 형성하기 위한 코팅 방법으로는 슬릿 코팅, 스핀 코팅, 롤 코팅, 스프레이 코팅, 잉크젯 인쇄 등을 들 수 있으나, 저굴절층(LRL)의 제공 방법이 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 이와 달리 저굴절층(LRL)은 전사법(transfer method) 등의 다양한 방법을 이용하여 도광층(LGL) 상에 직접 제공될 수 있다.
저굴절층(LRL)의 굴절률은 도광층(LGL)의 굴절률보다 작은 것일 수 있다. 저굴절층(LRL)의 굴절률은 도광층(LGL) 및 색변환층(CCM)의 굴절률보다 작은 것일 수 있다. 저굴절층(LRL)의 굴절률은 1.2 이상 1.4 이하일 수 있다. 예를 들어, 저굴절층(LRL)의 굴절률은 1.2 이상 1.25 이하일 수 있다. 저굴절층(LRL)의 굴절률과 도광층(LGL)의 굴절률 차이는 0.2 이상일 수 있다.
저굴절층(LRL)은 상기 굴절률을 만족하는 것이라면 일반적으로 사용되는 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 저굴절층(LRL)은 중공실리카와 같은 공극을 갖는 미립자를 포함할 수 있다.
저굴절층(LRL)은 저굴절층(LRL)은 도광층(LGL)보다 작은 굴절률을 가짐으로써 광원(LD)로부터 도광층(LGL)로 입사된 광이 광원(LD)와 상대적으로 이격되어 있는 도광층(LGL)의 다른 측면까지 효과적으로 전달되도록 할 수 있다. 즉, 저굴절층(LRL)은 도광층(LGL)보다 작은 굴절률인 1.2 이상 1.4 이하의 굴절률을 가짐으로써 도광층(LGL)과 저굴절층(LRL)의 경계에서 전반사가 효과적으로 이루어지도록 하여 광원(LD)에서 방출된 광이 광원(LD)와 상대적으로 이격된 도광층(LGL)의 측면까지 효과적으로 전달되도록 할 수 있다.
도광층(LGL) 및 저굴절층(LRL) 상에 색변환층(CCM)이 배치될 수 있다. 색변환층(CCM)은 광원(LD)에서 제공된 광의 색을 변화시켜 액정층(LCL)으로 전달하는 것일 수 있다. 예를 들어, 광원(LD)에서 제공된 광은 색변환층(CCM)을 통과한 후 백색광으로 액정층(LCL)에 제공될 수 있다. 색변환층(CCM)에 대해 도 3a 및 도 3b를 참고하여 상세히 설명한다.
도 3a에 도시된 일 실시예에서 색변환층(CCM-1)은 베이스 수지(BR) 및 양자점(QD)을 포함하는 것일 수 있다. 양자점(QD)은 베이스 수지(BR)에 분산된 것일 수 있다.
베이스 수지(BR)는 양자점(QD)이 분산되는 매질로서, 일반적으로 바인더로 지칭될 수 있는 다양한 수지 조성물로 이루어질 수 있다. 다만, 그에 제한되는 것은 아니며, 본 명세서에서 양자점(QD)을 분산 배치시킬 수 있는 매질이면 그 명칭, 추가적인 다른 기능, 구성 물질 등에 상관없이 베이스 수지(BR)로 지칭될 수 있다. 베이스 수지(BR)는 고분자 수지일 수 있다. 예를 들어, 베이스 수지(BR)는 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지, 에폭시계 수지 등일 수 있다. 베이스 수지(BR)는 투명 수지일 수 있다.
양자점(QD)은 광원(LD, 도 2)에서 제공된 광의 파장을 변환하는 입자일 수 있다. 양자점(QD)은 수 나노미터 크기의 결정 구조를 가진 물질로, 수백에서 수천 개 정도의 원자로 구성되며, 작은 크기로 인해 에너지 밴드 갭(band gap)이 커지는 양자 구속(quantum confinement) 효과를 나타낸다. 양자점(QD)에 밴드 갭보다 에너지가 높은 파장의 빛이 입사하는 경우, 양자점(QD)은 그 빛을 흡수하여 들뜬 상태로 되고, 특정 파장의 광을 방출하면서 바닥 상태로 떨어진다. 방출된 파장의 빛은 밴드 갭에 해당되는 값을 갖는다. 양자점(QD)은 그 크기와 조성 등을 조절하면 양자 구속 효과에 의한 발광 특성을 조절할 수 있다.
양자점의 코어는 II-VI족 화합물, III-V족 화합물, IV-VI족 화합물, IV족 원소, IV족 화합물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS , ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; AgInS, CuInS, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
III-V족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InGaP, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
IV-VI족 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 원소로는 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. IV족 화합물로는 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물일 수 있다.
이때, 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재하는 것일 수 있다. 또한 하나의 양자점이 다른 양자점을 둘러싸는 코어/쉘 구조를 가질 수도 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 양자점은 전술한 나노 결정을 포함하는 코어 및 상기 코어를 둘러싸는 쉘을 포함하는 코어-쉘 구조를 가질 수 있다. 상기 양자점의 쉘은 상기 코어의 화학적 변성을 방지하여 반도체 특성을 유지하기 위한 보호층 역할 및/또는 양자점에 전기 영동 특성을 부여하기 위한 차징층(charging layer)의 역할을 수행할 수 있다. 상기 쉘은 단층 또는 다중층일 수 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다. 상기 양자점의 쉘의 예로는 금속 또는 비금속의 산화물, 반도체 화합물 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다.
예를 들어, 상기 금속 또는 비금속의 산화물은 SiO2, Al2O3, TiO2, ZnO, MnO, Mn2O3, Mn3O4, CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, CoO, Co3O4, NiO 등의 이원소 화합물, 또는 MgAl2O4, CoFe2O4, NiFe2O4, CoMn2O4등의 삼원소 화합물을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또, 상기 반도체 화합물은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnSeS, ZnTeS, GaAs, GaP, GaSb, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InP, InGaP, InSb, AlAs, AlP, AlSb등을 예시할 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
양자점은 약 45nm 이하, 바람직하게는 약 40nm 이하, 더욱 바람직하게는 약 30nm 이하의 발광 파장 스펙트럼의 반치폭(full width of half maximum, FWHM)을 가질 수 있으며, 이 범위에서 색순도나 색재현성을 향상시킬 수 있다. 또한 이러한 양자점을 통해 발광되는 광은 전 방향으로 방출되는바, 광 시야각이 향상될 수 있다.
또한, 양자점의 형태는 당 분야에서 일반적으로 사용하는 형태의 것으로 특별히 한정하지 않지만, 보다 구체적으로 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm), 또는 입방체(cubic)의 나노 입자, 나노 튜브, 나노와이어, 나노 섬유, 나노 판상 입자 등의 형태의 것을 사용할 수 있다.
양자점은 입자 크기에 따라 방출하는 광의 색상을 조절 할 수 있으며, 이에 따라 양자점은 청색, 적색, 녹색 등 다양한 발광 색상을 가질 수 있다.
일 실시예에서 색변환층(CCM-1)는 산란 입자(FP)를 더 포함할 수 있다. 산란 입자(FP)는 TiO2　또는 실리카계 나노　입자　등일 수 있다. 산란 입자(FP)는 양자점(QD)에서 방출되는 빛을 산란시켜 색변환층(CCM)의 외부로 방출되도록 할 수 있다.
도 3b에 도시된 일 실시예에서 색변환층(CCM-2)은 입사된 광을 서로 다른 파장 영역의 색으로 변환하는 복수의 양자점(QD1, QD2), 예를 들어, 특정 파장의 입사광을 제1 파장으로 변환하여 방출하는 제1 양자점(QD1)과 제2 파장으로 변환하여 방출하는 제2 양자점(QD2)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 색변환층(CCM-2)이 복수의 양자점(QD1, QD2)을 포함할 경우, 광원(LD, 도 2)에서 제공되는 광이 청색광 파장 영역의 광일 때, 제1 양자점(QD1)은 청색광을 녹색광 파장의 광으로 변환시키며, 제2 양자점(QD2)은 청색광을 적색광 파장의 광으로 변환시키는 것일 수 있다. 구체적으로, 광원(LD, 도 2)에서 제공되는 광이 420 내지 470nm에서 최대 발광 피크를 갖는 청색광일 때, 제1 양자점(QD1)은 520nm 내지 570nm에서 최대 발광 피크를 갖는 녹색광을 방출하고, 제2 양자점(QD2)은 620nm 내지 670nm에서 최대 발광 피크를 갖는 적색광을 방출할 수 있다. 다만, 청색광, 녹색광, 및 적색광이 위에서 제시된 파장 범위의 예시에 제한되는 것은 아니며, 본 기술분야에서 청색광, 녹색광, 및 적색광으로 인식될 수 있는 파장 범위를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 양자점(QD1, QD2)은 입자 크기에 따라 방출하는 광의 색상이 변화될 수 있으며, 제1 양자점(QD1) 및 제2 양자점(QD2)의 입자 크기는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 양자점(QD1)의 입자 크기는 제2 양자점(QD2)의 입자 크기 보다 작은 것일 수 있다. 이때, 제1 양자점(QD1)은 제2 양자점(QD2)보다 단파장의 광을 방출하는 것일 수 있다.
다시 도 2를 참고하면, 색변환층(CCM)은 저굴절층(LRL) 상에 직접 배치될 수 있다. 예를 들어, 색변환층(CCM)은 저굴절층(LRL) 상에 코팅되어 형성될 수 있다. 색변환층(CCM)은 슬릿 코팅, 스핀 코팅, 롤 코팅, 스프레이 코팅, 잉크젯 프린팅 등의 다양한 방법을 이용하여 저굴절층(LRL) 상에 제공될 수 있다. 색변환층(CCM)은 0.5㎛ 내지 100㎛의 두께로 제공될 수 있다.
색변환층(CCM) 상에 보호층(PTL)이 배치될 수 있다. 보호층(PTL)은 색변환층(CCM)을 보호하는 역할을 수행할 수 있다. 이하 도 4a 및 도 4b를 참고하여 보호층(PTL)에 대해 상세히 설명한다.
도 4a는 비교예에 따른 보호층의 단면을 촬영한 사진이다. 도 4b는 일 실시예에 따른 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 수지 조성물을 포함하는 보호층의 단면을 촬영한 사진이다.
본 명세서에서, -* 는 연결되는 위치를 의미한다.
본 명세서에서, "치환 또는 비치환된"은 중수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 아민기, 실릴기, 붕소기, 포스핀 옥사이드기, 포스핀 설파이드기, 알킬기, 알케닐기, 아릴기 및 헤테로 고리기로 이루어진 군에서 선택되는 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 것을 의미할 수 있다. 또한, 상기 예시된 치환기 각각은 치환 또는 비치환된 것일 수 있다. 예를 들어, 바이페닐기는 아릴기로 해석될 수도 있고, 페닐기로 치환된 페닐기로 해석될 수도 있다.
본 명세서에서, 할로겐 원자의 예로는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자가 있다.
본 명세서에서, 아민기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 이상 30 이하일 수 있다. 아민기는 알킬 아민기 및 아릴 아민기를 포함할 수 있다. 아민기의 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 트리페닐아민기 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에서, 알킬기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리형일 수 있다. 알킬기의 탄소수는 1 이상 50 이하, 1 이상 30 이하, 1 이상 20 이하, 1 이상 10 이하 또는 1 이상 6 이하이다. 알킬기의 예로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, s-부틸기, t-부틸기, i-부틸기, 2- 에틸부틸기, 3, 3-디메틸부틸기, n-펜틸기, i-펜틸기, 네오펜틸기, t-펜틸기, 시클로펜틸기, 1-메틸펜틸기, 3-메틸펜틸기, 2-에틸펜틸기, 4-메틸-2-펜틸기, n-헥실기, 1-메틸헥실기, 2-에틸헥실기, 2-부틸헥실기, 시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 4-t-부틸시클로헥실기, n-헵틸기, 1-메틸헵틸기, 2,2-디메틸헵틸기, 2-에틸헵틸기, 2-부틸헵틸기, n-옥틸기, t-옥틸기, 2-에틸옥틸기, 2-부틸옥틸기, 2-헥실옥틸기, 3,7-디메틸옥틸기, 시클로옥틸기, n-노닐기, n-데실기, 아다만틸기, 2-에틸데실기, 2-부틸데실기, 2-헥실데실기, 2-옥틸데실기, n-운데실기, n-도데실기, 2-에틸도데실기, 2-부틸도데실기, 2-헥실도데실기, 2-옥틸도데실기, n-트리데실기, n-테트라데실기, n-펜타데실기, n-헥사데실기, 2-에틸헥사데실기, 2-부틸헥사데실기, 2-헥실헥사데실기, 2-옥틸헥사데실기, n-헵타데실기, n-옥타데실기, n-노나데실기, n-이코실기, 2-에틸이코실기, 2-부틸이코실기, 2-헥실이코실기, 2-옥틸이코실기, n-헨이코실기, n-도코실기, n-트리코실기, n-테트라코실기, n-펜타코실기, n-헥사코실기, n-헵타코실기, n-옥타코실기, n-노나코실기, 및 n-트리아콘틸기 등을 들 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에서, 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 이상 30 이하, 2 이상 20 이하 또는 2 이상 10 이하이다. 알케닐기의 예로는 비닐기, 1-부테닐기, 1-펜테닐기, 1,3-부타디에닐 아릴기, 스티레닐기, 스티릴비닐기 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에서, 시클로알킬기는 고리형 알킬기일 수 있다. 시클로알킬기의 탄소수는 3 이상 50 이하, 3 이상 30 이하, 3 이상 20 이하, 3 이상 12 이하 또는 1 이상 6 이하이다. 시클로알킬기의 예로는 시클로프로필기 시클로부틸기 시클로펜틸기 3-메틸시클로펜틸기 2,3-디메틸시클로펜틸기, 시클로헥실기, 3-메틸시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 2,3-디메틸시클로헥실기, 3,4,5-트리메틸시클로헥실기, 4-tert-부틸시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에서, 헤테로시클로알킬기는 이종 원소로 O, N, P, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 헤테로시클로알킬기일 수 있다. 헤테로시클로알킬기의 탄소수는 2 이상 50 이하, 3 이상 30 이하, 3 이상 20 이하, 3 이상 12 이하 또는 1 이상 6 이하이다. 헤테로시클로알킬기의 예로는 테트라하이드로퓨란, 피롤리딘, 티올란, 테트라하이드로피란 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에서, 아릴기는 방향족 탄화수소 고리로부터 유도된 임의의 작용기 또는 치환기를 의미한다. 아릴기는 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 아릴기의 고리 형성 탄소수는 6 이상 30 이하, 6 이상 20 이하, 또는 6 이상 15 이하일 수 있다. 아릴기의 예로는 페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 바이페닐기, 터페닐기, 쿼터페닐기, 퀸크페닐기, 섹시페닐기, 트리페닐에닐기, 피레닐기, 벤조 플루오란테닐기, 크리세닐기 등을 예시할 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에서, 헤테로아릴기는 이종 원소로 O, N, P, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 헤테로아릴기일 수 있다. 헤테로아릴기의 고리 형성 탄소수는 2 이상 30 이하 또는 2 이상 20 이하이다. 헤테로아릴기는 단환식 헤테로아릴기 또는 다환식 헤테로아릴기일 수 있다. 다환식 헤테로아릴기는 예를 들어, 2환 또는 3환 구조를 갖는 것일 수 있다. 헤테로아릴기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리미딜기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딜기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 페녹사질기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, N-아릴카바졸기, N-헤테로아릴카바졸기, N-알킬카바졸기, 벤조옥사졸기, 벤조이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오페닐기, 티에노티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난트롤린기, 티아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페노티아지닐기, 디벤조실롤기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에서, 아릴옥시기의 고리 형성 탄소수는 6 이상 30 이하, 6 이상 20 이하, 또는 6 이상 15 이하일 수 있다. 아릴옥시기는 구체적인 예로서 페녹시, 나프톡시, 안트라세닐옥시, 페난트레닐옥시, 플루오레닐옥시, 인데닐옥시 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
일 실시예에서, 보호층(PTL)은 폴리실세스키옥산을 포함하는 수지조성물을 포함한다. 구체적으로 수지조성물은 하기 화학식 1로 표시된는 제1 반복단위를 포함한다.
[화학식 1]
Figure pat00005
상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 에폭시기, 치환 또는 비치환된 티올기, 아크릴기, 메타아크릴기, 이소시아네이트기, 니트릴기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 10 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 이상 10 이하의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 40 이하의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 3 이상 12 이하의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 12 이하의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 30 이하의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아릴옥시기 또는 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아릴티올기이다. 화학식 1의 R1 및 R2는 각각 반복단위에서 서로 상이하거나, 동일할 수 있다.
보호층(PTL)은 화학식 1로 표시되는 제1 반복단위를 포함하는 수지조성물을 포함하여 향상된 강도를 가질 수 있어, 색변환층(CCM)을 효과적으로 보호할 수 있다. 색변환층(CCM)은 공정 중 스크래치가 발생하기 쉽고, 이 경우 외부의 산소 및/또는 수분의 침투로 인해 색변환층(CCM)의 양자점이 열화되어 액정 표시 장치에 블랙 스팟 또는 화이트 스팟이 발생하는 문제가 발생할 수 있다. 본 발명의 보호층(PTL)은 효과적으로 색변환층(CCM)의 보호하는 역할을 수행할 수 있고, 공정 중 색변환층(CCM)에 스크래치 등의 발생을 방지할 수 있다.
일 실시예에서, 보호층(PTL)은 반복단위가 상이한 2종 이상의 폴리실세스키옥산을 포함하는 수지조성물을 포함할 수 있다. 구체적으로 수지조성물은 하기 화학식 2로 표시되는 제2 반복단위를 더 포함할 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00006
상기 화학식 2에서, R3 내지 R6은 각각 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 에폭시기, 치환 또는 비치환된 티올기, 아크릴기, 메타아크릴기, 이소시아네이트기, 니트릴기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 10 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 이상 10 이하의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 40 이하의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 3 이상 12 이하의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 12 이하의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 30 이하의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아릴옥시기 또는 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아릴티올기이다. 화학식 2의 R3 내지 R6은 각각 반복단위에서 서로 상이하거나, 동일할 수 있다.
제1 반복단위와 제2 반복단위를 포함하는 수지조성물에서, 제1 반복단위와 제2 반복단위의 몰비는 1:1000 내지 1000:1일 수 있다.
일 실시예에서, 수지조성물은 하기 화학식 3으로 표시되는 제3 반복단위를 더 포함할 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00007
상기 화학식 3에서, X는 R12 또는 (SiO3 / 2R13)4+ 2nO 이고, R7 내지 R13은 각각 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 에폭시기, 치환 또는 비치환된 티올기, 아크릴기, 메타아크릴기, 이소시아네이트기, 니트릴기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 10 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 이상 10 이하의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 40 이하의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 3 이상 12 이하의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 12 이하의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 30 이하의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아릴옥시기 또는 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아릴티올기이다. 화학식 3의 X, 및 R7 내지 R13은 각각 반복단위에서 서로 상이하거나, 동일할 수 있다.
제1 반복단위와 제3 반복단위를 포함하는 수지조성물에서, 제1 반복단위와 제3 반복단위의 몰비는 1:1000 내지 1000:1일 수 있다.
일 실시예에서, 수지조성물은 제1 반복단위, 제2 반복단위 및 제3 반복단위를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 보호층(PTL)은 실리카 입자를 더 포함할 수 있다. 실리카 입자를 포함하는 보호층(PTL)의 강도가 보다 향상될 수 있다. 실리카 입자의 크기는 50 nm 이상 15 μm 이하일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 수지조성물은 열 경화성 또는 광 경화성일 수 있다. 수지조성물은 열 경화성 또는 광 경화성 관능기, 예를 들어, 아크릴기, 메타아크릴기를 포함할 수 있다.
보호층(PTL)은 수지조성물을 도포한 뒤 열 경화 또는 광 경화 과정을 통해 형성될 수 있다. 보호층(PTL)은 1㎛ 내지 10㎛의 두께로 제공될 수 있다.
표 1은 실시예 및 비교예에 따른 보호층의 연필경도를 측정한 결과이다. 한편,연필경도는 1kg의 하중으로 연필의 접촉각도가 45도일 때, 연필의 이동 속도를 1mm/sec로 하여 측정하였다. 도 4a 및 도 4b는 실시예 및 비교예에 따른 보호층의 단면에 내마모성 테스트를 후 보호층의 단면을 촬영한 사진이다. 도 4a는 비교예에 따른 보호층의 단면을 촬영한 사진이고, 도 4b는 일 실시예에 따른 보호층의 단면을 촬영한 사진이다. 한편, 내마모 특성은 1.5kg 하중으로 steel wool #0000을 사용하여 10회 왕복으로 이동하여 스크래치 발생 여부를 평가하였다.
재료 연필경도
실시예 1 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 수지조성물 5 H
실시예 2 화학식 1로 표시되는 반복단위 및 화학식 2로 표시되는 반복단위를 포함하는 수지조성물 5 H
실시예 3 화학식 1로 표시되는 반복단위 및 화학식 3으로 표시되는 반복단위를 포함하는 수지조성물 6 H
실시예 4 화학식 1로 표시되는 반복단위, 화학식 2로 표시되는 반복단위 및 화학식 3으로 표시되는 반복단위를 포함하는 수지조성물 6 H
비교예 폴리이미드 수지 1 H
비교예에 따른 보호층은 종래 색변환층의 보호막으로 주로 사용하는 폴리이미드 수지를 포함한다. 표 1과 같이 비교예에 따른 보호층은 연필경도가 1H로 측정되었으며, 도 4a에서 비교예에 따른 보호층은 내마모 특성 평가 결과 다수의 스크래치가 발생함을 확인할 수 있다.
반면, 실시예 1 내지 4에 따른 보호층은 모두 5H 이상의 연필경도를 가지는 것으로 측정되었으며, 도 4b에서 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 수지조성물을 포함하는 실시예에 따른 보호층은 내마모 특성 평가 결과 스크래치가 발생하지 않음을 확인할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 보호층은 향상된 경도를 가짐에 따라 효과적으로 색변환층을 보호할 수 있음을 예측할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 보호층(PTL)은 색변환층(CCM) 상에 직접 배치되는 것일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 보호층(PTL)과 색변환층(CCM) 사이에 배리어층이 배치될 수 있다. 보호층(PTL)은 백라이트 유닛(BLU)의 최외각에 배치되어 보호층의 역할을 수행할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 일 실시예의 백라이트 유닛을 나타낸 단면도이다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 일 실시예의 백라이트 유닛(BLU-2, BLU-3)은 도 2에 도시된 일 실시예의 백라이트 유닛(BLU-1)과 비교하여 배리어층(BAL1, BAL2)의 구성에 있어서 차이가 있다. 이하, 도 1 내지 도 4b를 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
백라이트 유닛(BLU-2, BLU-3)은 적어도 하나의 배리어층(BAL1, BAL2)을 더 포함하는 것일 수 있다. 적어도 하나의 배리어층(BAL1, BAL2)은 색변환층(CCM)의 일면에 인접하여 배치되는 것일 수 있다.
배리어층(BAL1, BAL2)은 수분 및/또는 산소의 침투를 막는 역할을 한다. 배리어층(BAL1, BAL2)은 적어도 하나의 무기층을 포함하는 것일 수 있다. 즉, 배리어층(BAL1, BAL2)은 무기 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 배리어층(BAL1, BAL2)은 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물 및 실리콘 산화질화물이나 광투과율이 확보된 금속 박막 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 한편, 배리어층(BAL1, BAL2)은 유기막을 더 포함할 수 있다. 배리어층(BAL1, BAL2)은 단일층 또는 복수의 층으로 구성되는 것일 수 있다.
도 5a에 도시된 일 실시예에서, 백라이트 유닛(BLU-2)은 색변환층(CCM)과 보호층(PTL) 사이에 배치된 제1 배리어층(BAL1)을 포함하는 것일 수 있다. 제1 배리어층(BAL1)은 색변환층(CCM) 상에 직접 배치될 수 있고, 보호층(PTL)과 접할 수 있다. 제1 배리어층(BAL1)은 하나의 층으로 도시되고 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 층을 포함하는 것일 수 있다. 제1 배리어층(BAL1)이 복수의 층을 포함하는 경우 제1 배리어층(BAL1)은 복수의 무기막을 포함하거나, 또는 무기막 및 유기막을 모두 포함하는 것일 수 있다.
도 5b에 도시된 일 실시예에서, 백라이트 유닛(BLU-3)은 색변환층(CCM)과 보호층(PTL) 사이에 배치된 제1 배리어층(BAL1) 및 저굴절층(LRL)과 색변환층(CCM) 사이에 배치된 제2 배리어층(BAL2)을 포함하는 것일 수 있다. 제2 배리어층(BAL2)은 저굴절층(LRL) 상에 직접 배치될 수 있고, 색변환층(CCM)과 접할 수 있다. 제2 배리어층(BAL2)은 하나의 층으로 도시되고 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 층을 포함하는 것일 수 있다. 제2 배리어층(BAL2)이 복수의 층을 포함하는 경우 제2 배리어층(BAL2)은 복수의 무기막을 포함하거나, 또는 무기막 및 유기막을 모두 포함하는 것일 수 있다.
도 6은 도 1에 도시된 일 실시예의 액정 표시 장치 중 II-II'에 대응하는 부분에서의 일 실시예의 액정 표시 장치의 단면도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 패널의 단면도이다.
도 6에 도시된 일 실시예에서, 백라이트 유닛(BLU)은 도광층(LGL), 도광층(LGL)상에 배치되는 저굴절층(LRL), 저굴절층(LRL) 상에 배치되는 색변환층(CCM) 및 색변환층(CCM) 상에 배치되는 보호층(PTL)을 포함한다. 백라이트 유닛(BLU) 상에 제1 베이스 기판(BL1) 및 회로층(CL)을 포함하는 제1 기판(SUB1), 제2 베이스 기판(BL2), 컬러필터층(CF) 및 편광층(POL)을 포함하는 제 2기판(SUB2) 및 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)에 배치되는 액정층(LCL)이 배치될 수 있다.
도 7에 도시된 일 실시예에서, 액정 표시 패널은 서로 이격되어 배치된 제1 기판(SUB1), 제2 기판(SUB2) 및 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2) 사이에 배치된 액정층(LCL)을 포함한다. 다만, 액정 표시 패널의 구조는 이에 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 제1 베이스 기판(BL1)과 제2 베이스 기판(BL2)은 뒤집어 질 수 있다.
제1 기판(SUB1)은 제1 베이스 기판(BL1), 제1 베이스 기판(BL1) 상에 배치되고, 제1 베이스 기판(BL1) 보다 액정층(LCL)에 인접하여 배치된 회로층(CL)을 포함할 수 있다.
제1 베이스 기판(BL1)은 폴리머 기판, 플라스틱 기판, 유리 기판, 또는 석영 기판 등일 수 있다. 제1 베이스 기판(BL1)은 투명한 절연 기판일 수 있다. 제1 베이스 기판(BL1)은 리지드한 것일 수 있고, 또는 플렉서블한 것일 수 있다. 제1 베이스 기판(BL1)은 회로층(CL) 등이 배치되는 기재의 역할을 하는 것일 수 있다.
회로층(CL)은 게이트 라인, 스토리지 라인 및 액정층(LCL)에 전계를 형성하는 전극 등을 포함할 수 있다. 트랜지스터(T)는 게이트 전극(GE), 게이트 전극(GE)에 중첩하는 활성화부, 데이터 라인(DAL)에 연결된 소스 전극(SE), 및 소스 전극(SE)와 이격되어 배치된 드레인 전극(DE)을 포함한다. 반도체 패턴(SM)은 게이트 절연막(GI)을 사이에 두고 게이트 전극(GE) 상에 제공된다. 반도체 패턴(SM)은 일부 영역이 게이트 전극(GE)과 중첩된다. 반도체 패턴(SM)은 게이트 절연막(GI) 상에 제공된 액티브 패턴(미도시)과 액티브 패턴 상에 형성된 오믹 콘택층(미도시)을 포함한다. 오믹 콘택층(미도시)은 액티브 패턴과 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE) 사이를 각각 오믹 콘택(ohmic contact)시킨다.
소스 전극(SE)은 데이터 라인들(DAL)에서 분지되어 제공된다. 소스 전극(SE)은 오믹 콘택층(미도시) 상에 형성되며 일부 영역이 게이트 전극(GE)과 중첩한다. 데이터 데이터 라인(DAL)은 게이트 절연막(GI) 중 반도체 패턴(SM)이 배치되지 않은 영역에 배치될 수 있다.
드레인 전극(DE)은 반도체 패턴(SM)을 사이에 두고 소스 전극(SE)으로부터 이격되어 제공된다. 드레인 전극(DE)은 오믹 콘택층(미도시) 상에 형성되며 일부 영역이 게이트 전극(GE)과 중첩하도록 제공된다.
이에 따라 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE) 사이의 액티브 패턴의 상면이 노출되며, 게이트 전극(GE)의 전압 인가 여부에 따라 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE) 사이에서 전도 채널(conductive channel)을 이루는 채널부가 된다. 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE)은 소스 전극(SE)과 드레인 전극(DE) 사이의 이격되어 형성된 채널부를 제외한 영역에서 반도체 패턴(SM)의 일부와 중첩한다.
화소전극(PE)은 보호막(PSV)을 사이에 두고 드레인 전극(DE)에 연결된다. 보호막(PSV)은 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE), 채널부, 및 게이트 절연막(GI)을 커버하며, 드레인 전극(DE)의 일부를 노출하는 콘택홀(CH)을 갖는다. 보호막(PSV)은 예를 들어, 실리콘 질화물이나, 실리콘 산화물을 포함할 수 있다. 화소전극(PE)은 보호막(PSV)에 형성된 콘택홀(CH)을 통해 드레인 전극(DE)에 연결된다. 화소전극(PE)은 투명한 도전성 물질로 형성된다.
액정층(LCL)은 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2) 사이에 배치되며, 복수 개의 액정 분자들을 포함한다. 액정층(LCL)은 유전율 이방성을 갖는 액정 분자들이 배열되어 제공될 수 있다. 액정층(LCL)에는 통상적으로 사용되는 액정 분자라면 특별히 한정되지 않고 사용될 수 있으며, 예를 들어 액정 분자는 알케닐계 액정 화합물, 알콕시계 액정 화합물이 사용될 수 있다. 실시예에 사용된 액정 분자는 음의 유전율 이방성을 갖는 것일 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 양의 유전율 이방성을 갖는 액정 분자가 사용될 수도 있다.
한편, 도시하지 않았으나, 제1 베이스 기판(BL1)의 일면 상에 하나 이상의 절연층이 배치될 수 있다. 또한, 제1 베이스 기판(BL1)과 액정층(LCL) 사이에 배향막이 더 배치될 수 있다. 배향막은 액정층(LCL)에 주입된 액정의 배향 각도를 제어할 수 있다.
제2 기판(SUB2)은 제2 베이스 기판(BL2), 제2 베이스 기판(BL2)의 하부면에 배치되는 컬러필터층(CF), 공통전극(CE) 및 편광층(POL)을 포함할 수 있다.
제2 베이스 기판(BL2)은 폴리머 기판, 플라스틱 기판, 유리 기판, 또는 석영 기판 등일 수 있다. 제2 베이스 기판(BL2) 은 투명한 절연 기판일 수 있다. 제2 베이스 기판(BL2)은 리지드한 것일 수 있고, 또는 플렉서블한 것일 수 있다. 제2 베이스 기판(BL2)은 컬러필터층(CF) 등이 배치되는 기재의 역할을 하는 것일 수 있다.
제2 베이스 기판(BL2)의 하면 상에 컬러필터층(CF)이 배치될 수 있다. 컬러필터층(CF)은 일정 파장 영역의 광을 투과시키는 필터부(CF1)를 포함할 수 있다. 도시하지 않았으나, 복수개의 컬러필터층(CF)은 복수개의 필터부를 포함할 수 있으며, 이 경우 각 필터부는 서로 상이한 파장 영역의 광을 투과시키는 것일 수 있다. 예를 들어, 컬러필터층(CL)은 적색 필터부, 녹색 필터부, 청색 필터부, 백색 필터부 등을 포함할 수 있으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 컬러필터층(CF)은 광을 차광시켜 빛샘 현상을 방지하는 차광부(BM)를 더 포함할 수 있다. 차광부(BM)는 블랙 매트릭스일 수 있다. 차광부(BM)는 블랙 안료 또는 염료를 포함하는 유기 차광 물질 또는 무기 차광 물질을 포함하여 형성될 수 있다. 컬러필터층(CF)이 복수 개의 필터부들를 포함하는 경우, 이웃하는 필터부들 사이를 구분하는 차광부(BM)가 더 배치될 수 있다. 차광부(BM)는 이웃하는 필터부들의 경계와 중첩하여 배치될 수 있다.
컬러필터층(CF) 하측에 공통전극(CE)이 배치될 수 있다. 공통전극(CE)이 컬러필터층(CF) 하면에 직접 배치된 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 공통전극(CE)과 컬러필터층(CF) 사이에 절연층이 더 배치될 수 있다. 공통전극(CE)은 화소전극(PE)과 함께 전계를 형성함으로써 액정층(LCL)을 제어한다. 본 발명의 일 실시예에서는 공통전극(CE)이 제2 베이스 기판(BL2) 상에 배치된 것을 개시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 공통전극(CE)은 제1 베이스 기판(BL1) 상에 배치될 수도 있다.
공통전극(CE)의 하측에 편광층(POL)이 배치될 수 있다. 편광층(POL)은 코팅형 편광층 또는 증착에 의하여 형성될 수 있다. 또한, 이와 달리 편광층(POL)은 별도로 제작되어 제2 베이스 기판(BL2) 상에 제공된 필름 타입의 편광 부재일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 표시 패널은 1개 이상의 편광층(POL)을 포함할 수 있고, 편광층(POL)을 포함하지 않을 수 있다. 한편, 도 7에서 편광층(POL)은 제2 베이스 기판(BL2) 상에 배치되는 것으로 도시되었으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 편광층(POL)은 컬러필터층(CF)과 제2 베이스 기판(BL2) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제1 기판(SUB1)의 내부에 배치될 수 있고, 제1 기판(SUB1)의 하부, 제2 기판(SUB2)의 상부에 배치될 수 있다. 또한, 편광층(POL)은 편광자층과 편광자층을 보호하는 적어도 하나의 보호층을 포함하는 것일 수 있다.
본 실시예에서 VA(Vertical Alignment)모드의 액정 표시패널을 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 일 실시예에서 IPS(in-plane switching) 모드 또는 FFS(fringe-field switching) 모드, PLS(Plane to Line Switching) 모드, SVA(Super Vertical Alignment) 모드, SS-VA(Surface-Stabilized Vertical Alignment) 모드의 액정 표시패널이 적용될 수 있다.
한편, 도 1, 도 6, 도 7에서 도시하여 설명한 액정 표시 패널의 실시예들은 예시적인 것으로 제1 기판(SUB1) 및 제2 기판(SUB2) 각각의 구성은 본 발명의 범위 내에서 다양하게 변형될 수 있다.
상술한 일 실시예의 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 표시 장치는 도광층, 색변환층 및 보호층을 포함함으로써, 색변환층을 효과적으로 보호하여 색변환층이 외부 환경에 노출되는 경우에 발생하는 신뢰성 문제를 개선할 수 있다. 또한, 양자점을 포함한 색변환층을 백라이트 유닛에 도입함으로써, 표시품질을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DD : 액정 표시 장치
DP : 액정 표시 패널
BLU, BLU-1, BLU-2, BLU-3 : 백라이트 유닛
CCM : 색변환층
PTL : 보호층

Claims (23)

  1. 광이 입사되는 입사면 및 광이 출사하는 출사면을 포함하는 도광층;
    상기 도광층의 입사면에 배치되며, 상기 광을 발생하는 광원;
    상기 도광층의 출사면 상에 배치되는 저굴절층;
    상기 저굴절층 상에 배치되는 색변환층; 및
    상기 색변환층 상에 배치되는 보호층;을 포함하는 백라이트 유닛이고,
    상기 보호층은 하기 화학식 1로 표시되는 제1 반복단위를 포함하는 수지조성물을 포함하는 백라이트 유닛:
    [화학식 1]
    Figure pat00008

    상기 화학식 1에서,
    R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 에폭시기, 치환 또는 비치환된 티올기, 아크릴기, 메타아크릴기, 이소시아네이트기, 니트릴기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 10 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 이상 10 이하의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 40 이하의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 3 이상 12 이하의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 12 이하의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 30 이하의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴옥시기 또는 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴티올기이다.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 수지조성물은 하기 화학식 2로 표시되는 제2 반복단위를 더 포함하는 백라이트 유닛:
    [화학식 2]
    Figure pat00009

    상기 화학식 2에서,
    R3 내지 R6은 각각 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 에폭시기, 치환 또는 비치환된 티올기, 아크릴기, 메타아크릴기, 이소시아네이트기, 니트릴기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 10 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 이상 10 이하의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 40 이하의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 3 이상 12 이하의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 12 이하의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 30 이하의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아릴옥시기 또는 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아릴티올기이다.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 반복단위와 제2 반복단위의 몰비는 1:1000 내지 1000:1인 백라이트 유닛.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 수지조성물은 하기 화학식 3으로 표시되는 제3 반복단위를 더 포함하는 백라이트 유닛:
    [화학식 3]
    Figure pat00010

    상기 화학식 3에서,
    X는 R12 또는 (SiO3 / 2R13)4+ 2nO 이고,
    R7 내지 R13는 각각 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 에폭시기, 치환 또는 비치환된 티올기, 아크릴기, 메타아크릴기, 이소시아네이트기, 니트릴기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 10 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 이상 10 이하의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 40 이하의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 3 이상 12 이하의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 12 이하의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 30 이하의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아릴옥시기 또는 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아릴티올기이다.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 반복단위와 제3 반복단위의 몰비는 1:1000 내지 1000:1인 백라이트 유닛.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 보호층은 실리카 입자를 더 포함하는 백라이트 유닛.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 보호층은 백라이트 유닛의 최외각에 배치되는 백라이트 유닛.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 색변환층은 양자점을 포함하는 백라이트 유닛.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 색변환층은 베이스 수지; 및
    상기 베이스 수지에 분산된 광산란 입자;를 더 포함하는 백라이트 유닛.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 저굴절층의 굴절률은 1.2 이상 1.4 이하이고, 중공실리카를 포함하는 백라이트 유닛.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 저굴절층은 상기 도광층 상에 직접 배치되는 백라이트 유닛.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 색변환층의 적어도 하나의 면에 인접하여 배치된 적어도 하나의 배리어층을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 배리어층은 적어도 하나의 무기막을 포함하는 백라이트 유닛.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 색변환층과 상기 저굴절층 사이 및 상기 색변환층과 상기 보호층 사이에 각각 배치된 배리어층을 더 포함하는 백라이트 유닛.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 도광층은 도광 패턴을 포함하는 백라이트 유닛.
  16. 광을 제공받아 영상을 표시하는 액정 표시 패널; 및
    광을 제공하는 백라이트 유닛;을 포함하는 액정표시장치이고,
    상기 백라이트 유닛은
    광을 발생하는 광원;
    상기 광원으로부터 발생하는 광을 가이드하는 도광층;
    상기 도광층 상에 배치되는 저굴절층;
    상기 저굴절층 상에 배치되는 색변환층; 및
    상기 색변환층 상에 배치되며, 하기 화학식 1로 표시되는 제1 반복 단위를 포함하는 수지조성물을 포함하는 보호층;을 포함하는 것인 액정표시장치:
    [화학식 1]
    Figure pat00011

    상기 화학식 1에서,
    R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 에폭시기, 치환 또는 비치환된 티올기, 아크릴기, 메타아크릴기, 이소시아네이트기, 니트릴기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 10 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 이상 10 이하의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 40 이하의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 3 이상 12 이하의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 3 이상 12 이하의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 30 이하의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 3 이상 12 이하의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 3 이상 12 이하의 아릴옥시기 또는 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 3 이상 12 이하의 아릴티올기이다.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 수지조성물은 하기 화학식 2로 표시되는 제2 반복단위를 더 포함하는 액정 표시장치:
    [화학식 2]
    Figure pat00012

    상기 화학식 2에서,
    R3 내지 R6은 각각 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 에폭시기, 치환 또는 비치환된 티올기, 아크릴기, 메타아크릴기, 이소시아네이트기, 니트릴기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 10 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 이상 10 이하의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 40 이하의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 3 이상 12 이하의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 12 이하의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 30 이하의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아릴옥시기 또는 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아릴티올기이다.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 수지조성물은 하기 화학식 3으로 표시되는 제3 반복단위를 더 포함하는 액정 표시장치:
    [화학식 3]
    Figure pat00013

    상기 화학식 3에서,
    X는 R12 또는 (SiO3 / 2R13)4+ 2nO 이고,
    R7 내지 R13는 각각 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 에폭시기, 치환 또는 비치환된 티올기, 아크릴기, 메타아크릴기, 이소시아네이트기, 니트릴기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 10 이하의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 이상 10 이하의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 이상 40 이하의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 3 이상 12 이하의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 12 이하의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 30 이하의 아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 2 이상 30 이하의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아릴옥시기 또는 치환 또는 비치환된 고리 형성 탄소수 6 이상 12 이하의 아릴티올기이다.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 저굴절층은 중공실리카를 포함하는 액정 표시장치.
  20. 제16 항에 있어서,
    상기 색변환층은 양자점을 포함하는 액정 표시장치.
  21. 광을 제공받아 영상을 표시하는 액정 표시 패널; 및
    광을 제공하는 백라이트 유닛;을 포함하는 액정표시장치이고,
    상기 백라이트 유닛은
    광을 발생하는 광원;
    상기 광원으로부터 발생하는 광을 가이드하는 도광층;
    상기 도광층 상에 배치되는 저굴절층;
    상기 저굴절층 상에 배치되고, 양자점을 포함하는 색변환층; 및
    상기 색변환층 상에 배치되며, 반복단위가 상이한 2종 이상의 폴리실세스키옥산을 포함하는 수지조성물을 포함하는 보호층;을 포함하는 것인 액정표시장치.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 수지조성물은 열 경화성 또는 광 경화성인 액정표시장치.
  23. 제21 항에 있어서,
    상기 보호층은 두께가 1㎛ 내지 10㎛인 액정표시장치.
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