KR20230044357A

KR20230044357A - 표시 장치

Info

Publication number: KR20230044357A
Application number: KR1020227040758A
Authority: KR
Inventors: 요시히로 하라다; 요시후미 고마츠; 도모히로 후쿠우라
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2020-07-30
Filing date: 2021-07-13
Publication date: 2023-04-04
Also published as: JP2022027519A; CN115917373A; US20230176421A1; TW202205698A; US12072570B2; WO2022024743A1

Abstract

광원 (A)와, 색 변환층 (B)와, 컬러 필터 (C)를 구비하는 표시 장치로서, 색 변환층 (B)는, 적색을 발광하는 양자점 (B-r)을 함유하고, 컬러 필터 (C)는, 청색 컬러 필터 (C-b)와, 녹색 컬러 필터 (C-g)와, 적색 컬러 필터 (C-r)을 가지고, α≤1.80 및 β≥63.0인, 표시 장치.

Description

표시 장치

본 발명은, 광원과, 색 변환층과, 컬러 필터를 구비하는 표시 장치에 관한 것이다.

특허 문헌 1에는, 녹색광을 방출하는 양자점을 함유하는 광 변환부와, 녹색 컬러 필터를 구비하는 표시 장치가 제안되고 있다.

특허 문헌 2에는, 발광성을 가지는 페로브스카이트 화합물과, 발광성을 가지는 인듐 화합물 또는 발광성을 가지는 카드뮴 화합물과의 혼합물로 이루어지는 필름을 포함하는 표시 장치가 제안되고 있다.

국제공개 제2015/045735호 국제공개 제2018/168638호

종래부터 제안되고 있는 광원과, 색 변환층과, 컬러 필터를 구비하는 표시 장치에 있어서는, 넓은 색 영역과 우수한 취출 효율이 동시에 얻어지지 않는 경우가 있었다.

본 발명은, 광원과, 색 변환층과, 컬러 필터를 구비하는 표시 장치에 있어서, 넓은 색 영역과 취출 효율을 양립시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 이하의 표시 장치를 제공한다.

[1] 광원 (A)와, 색 변환층 (B)와, 컬러 필터 (C)를 구비하는 표시 장치로서,

상기 색 변환층 (B)는, 적색을 발광하는 양자점 (B-r)을 함유하고,

상기 컬러 필터 (C)는, 청색 컬러 필터 (C-b)와, 녹색 컬러 필터 (C-g)와, 적색 컬러 필터 (C-r)을 가지며,

하기 조건 (I) 및 (II)를 충족시키는, 표시 장치.

(I) α≤1.80

(II) β≥63.0

[단,

α=α_b+α_g+α_r,

β=β_b+β_g+β_r

이라고 한다.

광원 (A)로부터의 광을 조사하였을 때에 색 변환층 (B)로부터 방출되는 광의 강도 I를 파장 x에 대하여 플롯하여 얻어지는 스펙트럼 곡선 I(x)에 있어서,

파장 범위 380㎚≤x<440㎚, 460㎚<x<520㎚, 540㎚<x<620㎚ 및 650㎚<x≤780㎚에 있어서 0이 되고, 파장 범위 440㎚≤x≤460㎚, 520㎚≤x≤540㎚ 및 620㎚≤x≤650㎚에 있어서 상기 스펙트럼 곡선 I(x)의 최대 강도와 동등한 값이 되는 펄스 함수를 함수 f(x)로 나타낼 때,

α_b는, 파장 범위 380㎚≤x<495에 있어서, 상기 스펙트럼 곡선 I(x)의 영역에 있어서의 함수 f(x)의 영역과 겹치지 않는 영역의 비율을 나타내고,

α_g는, 파장 범위 495㎚≤x≤585에 있어서, 상기 스펙트럼 곡선 I(x)의 영역에 있어서의 함수 f(x)의 영역과 겹치지 않는 영역의 비율을 나타내고,

α_r은, 파장 범위 585㎚<x≤780에 있어서, 상기 스펙트럼 곡선 I(x)의 영역에 있어서의 함수 f(x)의 영역과 겹치지 않는 영역의 비율을 나타낸다.

청색 컬러 필터 (C-b)의 광선 투과율 T_b를 파장 x에 대하여 플롯하여 얻어지는 스펙트럼 곡선 T_b(x),

녹색 컬러 필터 (C-g)의 광선 투과율 T_g를 파장 x에 대하여 플롯하여 얻어지는 스펙트럼 곡선 T_g(x), 및

적색 컬러 필터 (C-r)의 광선 투과율 T_r을 파장 x에 대하여 플롯하여 얻어지는 스펙트럼 곡선 T_r(x)에 있어서,

파장 범위 380㎚≤x<440㎚, 460㎚<x<520㎚, 540㎚<x<620㎚ 및 650㎚<x≤780㎚에 있어서 0이 되고, 파장 범위 440㎚≤x≤460㎚, 520㎚≤x≤540㎚ 및 620㎚≤x≤650㎚에 있어서 광선 투과율 100%가 되는 펄스 함수를 함수 g(x)로 나타낼 때,

β_b는, 파장 범위 440㎚≤x≤460㎚에 있어서, 상기 스펙트럼 곡선 T_b(x)의 영역과 함수 g(x)의 영역이 겹치는 영역의 면적을 나타내고,

β_g는, 파장 범위 520㎚≤x≤540㎚에 있어서, 상기 스펙트럼 곡선 T_g(x)의 영역과 함수 g(x)의 영역이 겹치는 영역의 면적을 나타내고,

β_r은, 파장 범위 620㎚≤x≤650㎚에 있어서, 상기 스펙트럼 곡선 T_r(x)의 영역과 함수 g(x)의 영역이 겹치는 영역의 면적을 나타낸다.]

[2] 상기 광원 (A)는, 파장 600㎚ 이하에서 피크를 가지는 광을 방출하는, [1]에 기재된 표시 장치.

[3] 상기 광원 (A)로부터 광을 조사하였을 때에 색 변환층 (B)로부터 방출되는 광은, 백색광인, [1] 또는 [2]에 기재된 표시 장치.

[4] 상기 스펙트럼 곡선 I(x)는, 파장 범위 440㎚~460㎚, 520㎚~540㎚ 및 620㎚~650㎚에서 각각 피크를 가지고, 및 각각의 피크의 반치전폭이 20㎚~80㎚인, [1]~[3] 중 어느 것에 기재된 표시 장치.

[5] 상기 적색을 발광하는 양자점 (B-r)은, 인듐 화합물의 입자 및 카드뮴 화합물의 입자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는, [1]~[4] 중 어느 것에 기재된 표시 장치.

[6] 상기 색 변환층 (B)의 두께는, 1㎛ 이상 300㎛ 이하인, [1]~[5] 중 어느 것에 기재된 표시 장치.

[7] 상기 스펙트럼 곡선 T_b(x)는, 파장 범위 440㎚~460㎚에서 피크를 가지는, [1]~[6] 중 어느 것에 기재된 표시 장치.

[8] 상기 스펙트럼 곡선 T_g(x)는, 파장 범위 520㎚~540㎚에서 피크를 가지는, [1]~[7] 중 어느 것에 기재된 표시 장치.

[9] 상기 스펙트럼 곡선 T_r(x)은, 파장 범위 620㎚~650㎚에서 피크를 가지는, [1]~[8] 중 어느 것에 기재된 표시 장치.

[10] Rec. ITU-R BT. 2020의 색 영역의 커버율이 54% 이상이고, 및 취출 효율이 32% 이상인, [1]~[9] 중 어느 것에 기재된 표시 장치.

[11] [1]~[10] 중 어느 것에 기재된 표시 장치를 구비하는 디스플레이.

본 발명에 의하면, 광원과, 색 변환층과, 컬러 필터를 구비하는 표시 장치에 있어서, 넓은 색 영역과 우수한 취출 효율을 양립시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 조건 (I)을 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 조건 (II)를 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태와 관련된 표시 장치를 나타내는 개략 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태와 관련된 디스플레이를 나타내는 개략 단면도이다.

<표시 장치>

표시 장치는, 광원 (A)와, 색 변환층 (B)와, 컬러 필터 (C)를 구비한다. 표시 장치는, 광원 (A)로부터 광을 조사하였을 때에 색 변환층 (B)로부터 방출되는 광을, 색 변환층 (B)에 조사함으로써, 적색을 발광하는 양자점 (B-r)(이하, 생략하여 양자점 (B-r)이라고도 함)을 발광시켜, 컬러 필터 (C)를 개재하여 광을 취출하는 장치이다.

「청색을 발광하는」이란, 청색으로서 시인되는 광 전반(청색의 파장 영역, 예를 들면 380㎚~495㎚에 강도를 가지는 광 전반)을 발광하는 것을 가리키고, 단일 파장의 광을 발광하는 것에 한정되지 않는다. 「녹색을 발광하는」이란, 녹색으로서 시인되는 광 전반(녹색의 파장 영역, 예를 들면 495㎚~585㎚에 강도를 가지는 광 전반)을 발광하는 것을 가리키고, 단일 파장의 광을 발광하는 것에 한정되지 않는다. 「적색을 발광하는」이란, 적색으로서 시인되는 광 전반(적색의 파장 영역, 예를 들면 585㎚~780㎚에 강도를 가지는 광 전반)을 발광하는 것을 가리키고, 단일 파장의 광을 발광하는 것에 한정되지 않는다.

표시 장치는, 후술의 도광판, 반사 필름, 확산 필름, 휘도 강화부, 프리즘 시트, 요소간의 매체 재료층 등의 층을 포함하고 있어도 된다.

표시 장치는, 하기 조건 (I) 및 (II)를 동시에 충족시키는 경우에, 넓은 색 영역과 우수한 취출 효율을 양립할 수 있다. 종래 제안되고 있는 광원, 색 변환층 및 컬러 필터를 구비한 표시 장치에 있어서, 넓은 색 영역과 우수한 취출 효율을 양립시키는 것은 곤란한 경우가 많다. 이것은, 컬러 필터를 투과하여 얻어지는 청색, 녹색 및 적색의 광에는 각각 중간색의 파장의 광이 포함될 수 있기 때문에, 색 재현성이 충분히 발휘되기 어렵고, 한편, 이와 같은 중간색의 파장의 광을 배제하면 휘도가 저하되어, 취출 효율이 충분해지지 않기 때문이라고 생각된다. 연구의 결과, 특정의 펄스 함수를 설정하고, 그 펄스 함수의 영역으로부터 비어져 나온 색 변환층으로부터 방출되는 발광의 스펙트럼 곡선의 영역의 비율이 작고, 또한 컬러 필터로부터의 투과광의 스펙트럼 곡선의 영역이 펄스 함수의 영역을 덮는 비율이 높을수록, 중간색의 파장의 광이 배제하기 쉬워짐과 동시에 높은 휘도가 얻어지기 쉬워지는 것을 찾아냈다.

<조건 (I)>

조건 (I)에 대해, 도 1을 참조하면서 설명한다. 도 1의 (a)는, 펄스 함수 f(x)를 나타내고, 도 1의 (b)는, 색 변환층 (B)로부터 방출되는 광의 스펙트럼 곡선 I(x)를 나타내고, 도 1의 (c)는, 스펙트럼 곡선 I(x)의 영역에 있어서의 펄스 함수 f(x)의 영역과 겹치지 않는 영역(10, 20, 30)을 사선부로서 나타낸다. 도 1의 (c)에 있어서, 겹치지 않는 영역(10)은 α_b의 영역이며, 겹치지 않는 영역(20)은 α_g의 영역이며, 겹치지 않는 영역(30)은 α_r의 영역이다. 스펙트럼 곡선 I(x)의 영역은, 스펙트럼 곡선과 가로축과의 사이의 영역이며, 펄스 함수 f(x)의 영역은, 펄스 함수 f(x)의 파형과 가로축과의 사이의 영역이다.

α_b, α_g 및 α_r의 합계를 α로 하였을 때, α≤1.80이며, 색 영역 및 취출 효율의 관점에서 바람직하게는 α≤1.60이며, 보다 바람직하게는 α≤1.45이고, 더 바람직하게는 α≤1.40이며, 특히 바람직하게는 α≤1.35이고, 보다 특히 바람직하게는 α≤1.30이며, 더 특히 바람직하게는 α≤1.25이고, 통상 0.50≤α이다. α_b, α_g 및 α_r은 모두 0.80 이하인 것이 바람직하고, 0.60 이하인 것이 보다 바람직하다. α는, 후술의 실시예의 란에 나타내는 [수학식 2]에 따라 산출할 수 있다.

펄스 함수 f(x)는, 파장 범위 380㎚≤x<440㎚, 460㎚<x<520㎚, 540㎚<x<620㎚ 및 650㎚<x≤780㎚에 있어서 0이 되고, 파장 범위 440㎚≤x≤460㎚, 520㎚≤x≤540㎚ 및 620㎚≤x≤650㎚에 있어서 스펙트럼 곡선 I(x)의 최대 강도와 동등한 값이 되는 함수이며, 색 영역 및 취출 효율의 관점에서 바람직하게는, 파장 범위 380㎚≤x<445㎚, 460㎚<x<525㎚, 535㎚<x<630㎚ 및 650㎚<x≤780㎚에 있어서 0이 되고, 파장 범위 445㎚≤x≤460㎚, 525㎚≤x≤535㎚ 및 630㎚≤x≤650㎚에 있어서 스펙트럼 곡선 I(x)의 최대 강도와 동등한 값이 된다.

광원 (A)로부터의 광을 조사하였을 때에 색 변환층 (B)로부터 방출되는 광은 백색광인 것이 바람직하다. 그 스펙트럼 곡선 I(x)는, 색 영역 및 취출 효율의 관점에서 바람직하게는 파장 범위 440㎚~460㎚, 520㎚~540㎚ 및 620㎚~650㎚에서 각각 피크를 가지고, 및 각각의 피크의 반치전폭이 20㎚~80㎚이며, 보다 바람직하게는 파장 범위 445㎚~455㎚, 525㎚~535㎚ 및 625㎚~645㎚에서 각각 피크를 가지고, 및 각각의 피크의 반치전폭이 20㎚~50㎚이다. 스펙트럼 곡선 I(x)는, 후술의 실시예의 란에 설명하는 방법에 의해 측정된다. 스펙트럼 곡선 I(x)의 피크의 반치전폭은, 더 바람직하게는 20㎚ 이상 40㎚ 이하, 특히 바람직하게는 20㎚ 이상 30㎚ 이하이다.

<조건 (II)>

조건 (II)에 대해, 도 2를 참조하면서, 녹색 컬러 필터 (C-g)를 예로서 설명한다. 도 2의 (a)는, 펄스 함수 g(x)를 나타내고, 도 2의 (b)는, 녹색 컬러 필터 (C-g)의 스펙트럼 곡선 T_g(x)를 나타내고, 도 2의 (c)는, 스펙트럼 곡선 T_g(x)의 영역과 펄스 함수 g(x)의 영역이 겹치는 영역(40)의 면적 β_g를 사선부로서 나타낸다. 청색 컬러 필터 (C-b) 및 적색 컬러 필터 (C-r)에 대해서도 마찬가지이다. 스펙트럼 곡선 T_g(x)의 영역은, 스펙트럼 곡선과 가로축과의 사이의 영역이며, 펄스 함수 g(x)의 영역은, 펄스 함수 g(x)의 파형과 가로축과의 사이의 영역이다.

컬러 필터 (C)는, β_b, β_g 및 β_r의 합계를 β로 하였을 때, β≥63.0이며, 색 영역 및 취출 효율의 관점에서 바람직하게는 β≥63.5이고, 보다 바람직하게는 β≥64.0이며, 더 바람직하게는 β≥64.5이고, 특히 바람직하게는 β≥65.0이며, 통상 β≤70.0이다. 컬러 필터 (C)는, β_b, β_g 및 β_r이 모두 10 이상인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 15 이상이다. β는, 후술의 실시예의 란에 나타내는 [수학식 3]에 따라 산출할 수 있다.

펄스 함수 g(x)는, 파장 범위 380㎚≤x<440㎚, 460㎚<x<520㎚, 540㎚<x<620㎚ 및 650㎚<x≤780㎚에 있어서 0이 되고, 파장 범위 440㎚≤x≤460㎚, 520㎚≤x≤540㎚ 및 620㎚≤x≤650㎚에 있어서 광선 투과율 100%이 되는 함수이며, 색 영역 및 취출 효율의 관점에서 바람직하게는, 파장 범위 380㎚≤x<445㎚, 455㎚<x<525㎚, 535㎚<x<625㎚ 및 645㎚<x≤780㎚에 있어서 0이 되고, 파장 범위 445㎚≤x≤455㎚, 525㎚≤x≤535㎚ 및 625㎚≤x≤645㎚에 있어서 광선 투과율 100%가 된다.

스펙트럼 곡선 T_b(x)는, 색 영역 및 취출 효율의 관점에서 바람직하게는 파장 범위 440㎚~460㎚에서 피크를 가지고, 보다 바람직하게는 파장 범위 445㎚~455㎚에서 피크를 가진다.

스펙트럼 곡선 T_g(x)는, 색 영역 및 취출 효율의 관점에서 바람직하게는 파장 범위 520㎚~540㎚에서 피크를 가지고, 보다 바람직하게는 파장 범위 525㎚~535㎚에서 피크를 가진다.

스펙트럼 곡선 T_r(x)은, 색 영역 및 취출 효율의 관점에서 바람직하게는 파장 범위 620㎚~650㎚에서 피크를 가지고, 보다 바람직하게는 파장 범위 625㎚~645㎚에서 피크를 가진다.

스펙트럼 곡선 T_b(x), 스펙트럼 곡선 T_g(x) 및 스펙트럼 곡선 T_r(x)은, 후술의 실시예의 란에 설명하는 방법에 의해 측정된다.

펄스 함수 f(x) 및 펄스 함수 g(x)는, 동일한 파장 범위에 있어서 0이 되고, 동일한 파형을 가질 수 있다.

조건 (I) 및 (II)를 동시에 충족시키도록 하기 위해서는, 예를 들면 광원으로부터 방출되는 광의 피크 파장이나 피크 강도를 조절하는 방법, 색 변환층의 발광 강도, 피크 파장 등을 조절하는 방법, 컬러 필터의 색도 및 광선 투과율을 조정하는 방법 등을 들 수 있다.

색 변환층의 발광 강도, 피크 파장 등을 조절하는 방법의 구체예로서는, 예를 들면 후술하는 양자점 조성물 중의 양자점 및 형광 입자의 종류, 평균 입경 및 함유량 등, 중합체의 종류 및 함유량 등을 조절하는 방법, 색 변환층의 두께를 조절하는 방법 등을 들 수 있다.

컬러 필터의 색도 및 광선 투과율을 조정하는 방법의 구체예로서는, 예를 들면 후술하는 착색 경화성 수지 조성물 중의 착색제, 수지의 종류나 함유량 등을 조절하는 방법, 컬러 필터의 두께를 조절하는 방법 등을 들 수 있다.

<광원>

광원 (A)는, 색 변환층 (B) 중의 양자점 (B-r)을 발광시킬 수 있는 광을 방출하는 광원이며, 예를 들면 청색 발광 다이오드 등의 발광 다이오드(LED), 레이저, EL 등의 공지의 광원을 이용할 수 있다. 광원 (A)로서는, 색 영역 및 취출 효율의 관점에서 바람직하게는 600㎚ 이하에 피크를 가지는 광을 방출하는 광원이며, 보다 바람직하게는 청색으로 발광하는 광원이다. 광원 (A)로부터 방출되는 광의 피크는, 후술하는 실시예의 란에 있어서 설명하는 방법에 따라 측정된다. 광원 (A)는, 보다 바람직하게는 파장 범위 440㎚~460㎚에 피크를 가진다. 광원 (A)의 피크의 반치전폭은, 바람직하게는 20㎚~80㎚이다.

광원 (A)는, 색 변환층 (B)와 조합하여 백라이트로서 이용할 수 있다. 백라이트는 도광판을 구비하고 있어도 된다.

<색 변환층>

색 변환층 (B)는, 광원 (A)로부터의 광을 백색광으로 변환할 수 있는 것이 바람직하다. 색 변환층 (B)는, 광원 (A)로부터의 광의 일부를 흡수하여 적색을 발광하고, 또한, 광원 (A)로부터의 광의 다른 일부를 투과함으로써, 1차 광을 백색광으로 변환하는 부재일 수 있다. 백색광이란, 적어도 청색광, 적색광 및 녹색광이 혼합된 광을 말한다.

색 변환층 (B)는, 적색을 발광하는 양자점 (B-r)을 포함한다.

색 변환층 (B)의 두께는, 예를 들면 0.01㎛ 이상 1000㎜ 이하여도 되고, 바람직하게는 0.1㎛ 이상 10㎜ 이하이며, 더 바람직하게는 1㎛ 이상 1㎜ 이하이고, 더 바람직하게는 10㎛ 이상 150㎛ 이하이다. 색 변환층 (B)의 두께는, 후술의 실시예의 란에 있어서 설명하는 방법에 따라 측정된다.

색 변환층 (B)는, 양자점 (B-r)을 함유하는 경화성 수지 조성물(이하, 양자점 조성물이라고도 함)의 경화물을 포함하는 층일 수 있다. 색 변환층 (B)는, 양자점 조성물의 경화물을 포함하는 층만으로 이루어지는 단층 구조여도 되고, 복수의 층으로 이루어지는 다층 구조여도 된다. 색 변환층 (B)가 다층 구조인 경우, 색 변환층 (B)는, 양자점 조성물의 경화물을 포함하는 층을 2층 이상 가져도 되고, 양자점 조성물의 경화물을 포함하는 층 이외의 층을 가지고 있어도 된다. 양자점 조성물의 경화물을 포함하는 층 이외의 층으로서는, 후술의 기판, 배리어층, 광 산란층 등의 임의의 층을 들 수 있다.

[양자점]

양자점 (B-r)로부터 발광되는 적색광의 발광 스펙트럼(피크)은, 파장 610㎚~750㎚의 범위에 극대값을 가지는 것이 바람직하다. 파장 610㎚~750㎚의 범위에 극대값을 가지는 경우, 상기 피크에 대응하는 적색광의 색 순도가 특히 높기 때문에, 표시 장치의 적색광의 휘도를 보다 향상시킬 수 있다. 상기 극대값은, 파장 620㎚~650㎚의 범위에 존재하는 것이 보다 바람직하다. 양자점 (B-r)의 발광 스펙트럼은, 후술하는 실시예의 란에 있어서 설명하는 방법에 따라 측정된다.

양자점 (B-r)의 발광 스펙트럼은, 반치전폭이 10㎚~80㎚인 것이 바람직하다. 상기 반치전폭이 80㎚ 이하이면, 색 변환층 (B)로부터의 발광에 있어서 적색광의 색 순도가 높아지기 때문에, 표시 장치의 적색광의 휘도를 보다 향상시킬 수 있다. 한편, 상기 적색광의 발광 스펙트럼의 반치전폭은, 10㎚~45㎚인 것이 보다 바람직하고, 10㎚~35㎚인 것이 더 바람직하다. 양자점 (B-r)의 발광 스펙트럼의 피크의 반치전폭은, 바람직하게는 20㎚ 이상 80㎚ 이하이다.

인듐 화합물로서는, 예를 들면 III-V족 인듐 화합물, III-VI족 인듐 화합물 및 I-III-VI족 인듐 화합물을 들 수 있고, 바람직하게는 III-V족 인듐 화합물이며, 보다 바람직하게는 V족에 인 원소를 포함하는 인듐 화합물이다.

카드뮴 화합물로서는, 예를 들면 II-VI족 카드뮴 화합물 및 II-V족 카드뮴 화합물을 들 수 있다.

인듐 화합물은 카드뮴 원소를 포함하지 않고, 카드뮴 화합물은 인듐 원소를 포함하지 않는다.

[III-V족 인듐 화합물]

III-V족 인듐 화합물은, III족 원소와, V족 원소를 포함하는 화합물로서, 적어도 인듐 원소를 포함하는 화합물이다. 여기서, III족이란, 주기표의 13족을 의미하고, V족이란, 주기표의 15족을 의미한다(이하 마찬가지이다). 또한, 본 명세서에 있어서 「주기표」란, 장주기형 주기표를 의미한다.

III-V족 인듐 화합물은, 2원계여도 되고, 3원계여도 되며, 4원계여도 된다.

2원계의 III-V족 인듐 화합물은, 인듐 원소(제 1 원소)와, V족의 원소(제 2 원소)를 포함하는 화합물이면 되고, 예를 들면 InN, InP, InAs 및 InSb를 들 수 있다.

3원계의 III-V족 인듐 화합물은, 인듐 원소(제 1 원소)와, V족으로부터 선택되는 원소(제 2 원소) 2종류를 포함하는 화합물이어도 되고, 1종류를 인듐 원소로 하는 III족으로부터 선택되는 원소(제 1 원소) 2종류와, V족으로부터 선택되는 원소(제 2 원소) 1종류를 포함하는 화합물이어도 된다.

3원계의 III-V족 인듐 화합물로서는, 예를 들면 InPN, InPAs 및 InPSb, InGaP 등을 들 수 있다.

4원계의 III-V족 인듐 화합물은, 1종류를 인듐 원소로 하는 III족으로부터 선택되는 원소(제 1 원소) 2종류와, V족으로부터 선택되는 원소(제 2 원소) 2종류를 포함하는 화합물이다.

4원계의 III-V족 인듐 화합물로서는, 예를 들면 InGaPN, InGaPAs, 및 InGaPSb 등을 들 수 있다.

III-V족 인듐 화합물을 포함하는 반도체는, 주기표의 13족, 및 15족의 이외의 원소(단 카드뮴의 원소를 제외함)를 도프 원소로서 포함하고 있어도 된다.

[III-VI족 인듐 화합물]

III-VI족 인듐 화합물은, III족 원소와, VI족 원소를 포함하는 화합물로서, 적어도 인듐 원소를 포함하는 화합물이다. 여기서, VI족이란, 주기표의 16족을 의미한다(이하 마찬가지이다.).

III-VI족 인듐 화합물은, 2원계여도 되고, 3원계여도 되며, 4원계여도 된다.

2원계의 III-VI족 인듐 화합물은, 인듐 원소(제 1 원소)와, VI족의 원소(제 2 원소)를 포함하는 화합물이면 되고, 예를 들면 In₂S₃, In₂Se₃ 및 In₂Te₃을 들 수 있다.

3원계의 III-VI족 인듐 화합물은, 인듐 원소(제 1 원소)와, VI족으로부터 선택되는 원소(제 2 원소) 2종류를 포함하는 화합물이어도 되고, 1종류를 인듐 원소로 하는 III족으로부터 선택되는 원소(제 1 원소) 2종류와, VI족으로부터 선택되는 원소(제 2 원소) 1종류를 포함하는 화합물이어도 된다.

3원계의 III-VI족 인듐 화합물로서는, 예를 들면, InGaS₃, InGaSe₃, InGaTe₃, In₂SSe₂, In₂TeSe₂를 들 수 있다.

4원계의 III-VI족 인듐 화합물은, 1종류를 인듐 원소로 하는 III족으로부터 선택되는 원소(제 1 원소) 2종류와, VI족으로부터 선택되는 원소(제 2 원소) 2종류를 포함하는 화합물이다.

4원계의 III-VI족 인듐 화합물로서는, 예를 들면, InGaSSe₂, InGaSeTe₂, InGaSTe₂를 들 수 있다.

III-VI족 인듐 화합물을 포함하는 반도체는, 주기표의 13족, 및 16족의 이외의 원소(단 카드뮴의 원소를 제외함)를 도프 원소로서 포함하고 있어도 된다.

[I-III-VI족 인듐 화합물]

I-III-VI족 인듐 화합물은, I족 원소와, III족 원소와, VI족 원소를 포함하는 화합물이며, 적어도 인듐 원소를 포함하는 화합물이다. 여기서, I족이란, 주기표의 11족을 의미한다(이하 마찬가지이다.).

I-III-VI족 인듐 화합물은, 3원계여도 되고, 4원계여도 된다.

3원계의 I-III-VI족 인듐 화합물은, I족으로부터 선택되는 원소(제 1 원소)와, 인듐 원소(제 2 원소)와, VI족으로부터 선택되는 원소(제 3 원소)를 포함하는 화합물이다.

3원계의 I-III-VI족 인듐 화합물로서는, 예를 들면, CuInS₂를 들 수 있다.

I-III-VI족 인듐 화합물을 포함하는 반도체는, 주기표의 11족, 13족, 및 16족의 이외의 원소(단 카드뮴의 원소를 제외함)를 도프 원소로서 포함하고 있어도 된다.

충분한 발광 강도를 얻을 수 있는 관점에서, 인듐 화합물은 InP, CuInS₂, InNP, 및 GaInNP이 바람직하고, InP 및 CuInS₂가 보다 바람직하다.

[II-VI족 카드뮴 화합물]

II-VI족 카드뮴 화합물은, II족 원소와, VI족 원소를 포함하는 화합물로서, 적어도 카드뮴 원소를 포함하는 화합물이다. 여기서, II족은, 주기표의 2족 또는 12족을 의미한다(이하 마찬가지이다.).

II-VI족 카드뮴 화합물은, 2원계여도 되고, 3원계여도 되며, 4원계여도 된다.

2원계의 II-VI족 카드뮴 화합물은, 카드뮴 원소(제 1 원소)와, 16족의 원소(제 2 원소)를 포함하는 화합물이면 되고, 예를 들면, CdS, CdSe, 및 CdTe를 들 수 있다.

3원계의 II-VI족 카드뮴 화합물은, 카드뮴 원소(제 1 원소)와, VI족으로부터 선택되는 원소(제 2 원소) 2종류를 포함하는 화합물이어도 되고, 1종류를 카드뮴 원소로 하는 II족으로부터 선택되는 원소(제 1 원소) 2종류와, VI족으로부터 선택되는 원소(제 2 원소) 1종류를 포함하는 화합물이어도 된다.

3원계의 II-VI족 카드뮴 화합물로서는, 예를 들면 CdSeS, CdSeTe, CdSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe를 들 수 있다.

4원계의 II-VI족 카드뮴 화합물은, 1종류를 카드뮴 원소로 하는 II족으로부터 선택되는 원소(제 1 원소) 2종류와, VI족으로부터 선택되는 원소(제 2 원소) 2종류를 포함하는 화합물이다.

4원계의 II-VI족 카드뮴 화합물로서는, 예를 들면 CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe를 들 수 있다.

II-VI족 카드뮴 화합물을 포함하는 반도체는, 주기표의 2족, 12족, 및 16족의 이외의 원소(단 인듐의 원소를 제외함)를 도프 원소로서 포함하고 있어도 된다.

[II-V족 카드뮴 화합물]

II-V족 카드뮴 화합물은, II족 원소와, V족 원소를 포함하는 화합물로서, 적어도 카드뮴 원소를 포함하는 화합물이다.

II-V족 카드뮴 화합물은, 2원계여도 되고, 3원계여도 되며, 4원계여도 된다.

2원계의 II-V족 카드뮴 화합물은, 카드뮴 원소(제 1 원소)와, V족의 원소(제 2 원소)를 포함하는 화합물이면 되고, 예를 들면, Cd₃P₂, Cd₃As₂ 및 Cd₃N₂를 들 수 있다.

3원계의 II-V족 카드뮴 화합물은, 카드뮴 원소(제 1 원소)와, V족으로부터 선택되는 원소(제 2 원소) 2종류를 포함하는 화합물이면 되고, 1종류를 카드뮴 원소로 하는 II족으로부터 선택되는 원소(제 1 원소) 2종류와, V족으로부터 선택되는 원소(제 2 원소) 1종류를 포함하는 화합물이어도 된다.

3원계의 II-V족 카드뮴 화합물로서는, 예를 들면 Cd₃PN, Cd₃PAs, Cd₃AsN, Cd₂ZnP₂, Cd₂ZnAs₂, 및 Cd₂ZnN₂ 등을 들 수 있다.

4원계의 II-V족 카드뮴 화합물은, 1종류를 카드뮴 원소로 하는 II족으로부터 선택되는 원소(제 1 원소) 2종류와, V족으로부터 선택되는 원소(제 2 원소) 2종류를 포함하는 화합물이다.

4원계의 II-V족 카드뮴 화합물로서는, 예를 들면 CdZnPN, CdZnPAs 및 Cd₂ZnAsN 등을 들 수 있다.

II-V족 카드뮴 화합물을 포함하는 반도체는, 주기표의 2족, 12족, 및 15족의 이외의 원소(단 인듐의 원소를 제외함)를 도프 원소로서 포함하고 있어도 된다.

충분한 발광 강도를 얻을 수 있는 관점에서, 카드뮴 화합물은 CdS, CdSe, ZnCdS, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, ZnCdSSe, CdZnSeS, CdZnSeTe, 및 CdZnSTe가 바람직하고, CdS, CdSe, ZnCdS, CdSeS, CdZnS, CdZnSe, ZnCdSSe, 및 CdZnSeS가 보다 바람직하며, CdS, CdSe, ZnCdS, ZnCdSSe, CdZnSeS가 더 바람직하고, CdSe, CdZnSeS가 특히 바람직하다.

인듐 화합물의 입자 및 카드뮴 화합물의 입자는, 발광 강도 및 내구성의 관점에서 입자 표면에 무기 보호층을 가지고 있어도 된다. 무기 보호층은, 2층 이상이어도 되고, 1층이어도 된다. 무기 보호층을 형성할 수 있는 무기 재료로서는, 예를 들면 인듐 화합물 및/또는 카드뮴 화합물보다 밴드 갭이 큰 반도체를 들 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 무기 보호층은, 예를 들면 ZnS 등의 공지의 무기 재료로 형성된다.

양자점 (B-r)은, 습식 화학 공정(wet chemical process), 유기 금속 화학 증착 공정 또는 분자빔 에피택시 공정에 의해 합성할 수 있다. 습식 화학 공정은, 유기 용매에 전구체 물질을 넣어 입자를 성장시키는 방법이다. 결정이 성장될 때, 유기 용매가 자연히 양자점 결정의 표면에 배위되어 분산제로서의 역할을 하여 결정의 성장을 조절하게 되므로, 유기 금속 화학 증착(MOCVD: metal organic chemical vapor deposition)이나 분자빔 에피택시(MBE: molecular beam epitaxy)와 같은 기상 증착법보다 용이하고 저렴한 공정을 통해 나노 입자의 성장을 제어할 수 있다.

[녹색 형광 입자]

색 변환층 (B)는, 양자점 (B-r)에 더해 녹색을 발광하는 녹색 형광 입자 (B-g)를 더 함유할 수 있다. 색 변환층 (B)가 녹색 형광 입자 (B-g)를 함유하는 경우, 색 변환층 (B)에 입사한 광원 (A)로부터의 광 중, 일부가 양자점 (B-r)에 의해 적색광으로 변환되어 색 변환층 (B)로부터 방출되고, 다른 일부가 녹색 형광 입자 (B-g)에 의해 녹색광으로 변환되어 색 변환층 (B)로부터 방출되고, 또 다른 일부가 광원 (A)로부터의 광인 채로 색 변환층 (B)를 투과함으로써, 광원 (A)로부터의 광과, 적색광과, 녹색광이 혼합되기 때문에, 백색광이 색 변환층 (B)로부터 방출되기 쉬워지는 경향이 있다.

초록 형광 입자 (B-g)의 발광 스펙트럼은, 반치전폭이, 10㎚~80㎚인 것이 바람직하다. 상기 반치전폭이 30㎚ 이하이면, 녹색광의 색 순도가 높기 때문에, 표시 장치의 녹색광의 휘도를 보다 향상시킬 수 있다. 한편, 상기 반치전폭이 10㎚ 이상이면, 녹색 형광 입자의 합성의 관점에서 유리한 경향이 있다. 상기 녹색광의 발광 스펙트럼의 반치전폭은, 10㎚~60㎚인 것이 보다 바람직하고, 10㎚~40㎚인 것이 더 바람직하며, 10㎚~30㎚인 것이 더욱더 바람직하고, 20㎚~30㎚인 것이 특히 바람직하다.

녹색 형광 입자 (B-g)로부터 방출되는 녹색광의 발광 스펙트럼(피크)은, 파장 500㎚~560㎚의 범위에 극대값을 가지는 것이 바람직하다. 파장 500㎚~560㎚의 범위에 극대값을 가지는 경우, 상기 피크에 대응하는 녹색광의 색 순도가 특히 높기 때문에, 표시 장치의 녹색광의 휘도를 보다 향상시킬 수 있다. 상기 극대값은, 파장 520㎚~540㎚의 범위에 존재하는 것이 보다 바람직하다. 녹색 형광 입자 (B-g)로부터 방출되는 발광 스펙트럼은, 후술하는 실시예의 란에 있어서 설명하는 방법에 의해 측정된다.

[페로브스카이트 형광 입자]

녹색 형광 입자 (B-g)의 바람직한 일례로서, 페로브스카이트 형광 입자를 들 수 있다.

페로브스카이트 형광 입자 (B-g)는, A, B, 및 X를 구성 성분으로 하는, 페로브스카이트형 결정 구조를 가지는 화합물(이하, 페로브스카이트 화합물이라고도 함)의 입자이다.

A는, 페로브스카이트형 결정 구조에 있어서, B를 중심으로 하는 6면체의 각 정점에 위치하는 성분이며, 1가의 양이온이다.

X는, 페로브스카이트형 결정 구조에 있어서, B를 중심으로 하는 8면체의 각 정점에 위치하는 성분을 나타내고, 할로겐화물 이온 및 티오시안산 이온으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 음이온이다.

B는, 페로브스카이트형 결정 구조에 있어서 A를 정점에 배치하는 6면체 및 X를 정점에 배치하는 8면체의 중심에 위치하는 성분이며, 금속 이온이다.

A, B, 및 X를 구성 성분으로 하는 페로브스카이트 화합물로서는, 특별히 한정되지 않고, 3차원 구조, 2차원 구조, 유사 2차원 구조 중 어느 구조를 가지는 화합물이어도 된다.

3차원 구조의 경우, 페로브스카이트 화합물의 조성식은,

로 나타난다.

2차원 구조의 경우, 페로브스카이트 화합물의 조성식은,

로 나타난다.

δ는, B의 전하 밸런스에 따라 적절히 변경이 가능한 수이며, -0.7 이상 0.7 이하이다.

본 명세서에 있어서, 페로브스카이트형 결정 구조는, X선 회절 패턴에 의해 확인할 수 있다.

상기 3차원 구조의 페로브스카이트형 결정 구조를 가지는 화합물의 경우, X선 회절 패턴에 있어서, 통상, 2θ=12~18°의 위치에 (hkl)=(001)에 유래하는 피크, 또는 2θ=18~25°의 위치에 (hkl)=(110)에 유래하는 피크가 확인된다. 2θ=13~16°의 위치에, (hkl)=(001)에 유래하는 피크가, 또는 2θ=20~23°의 위치에, (hkl)=(110)에 유래하는 피크가 확인되는 것이 보다 바람직하다.

상기 2차원 구조의 페로브스카이트형 결정 구조를 가지는 화합물의 경우, X선 회절 패턴에 있어서, 통상, 2θ=1~10°의 위치에, (hkl)=(002) 유래의 피크가 확인되고, 2θ=2~8°의 위치에, (hkl)=(002) 유래의 피크가 확인되는 것이 보다 바람직하다.

페로브스카이트 화합물은, 하기 일반식 (1)로 나타나는 페로브스카이트 화합물인 것이 바람직하다.

식 중, A는, 페로브스카이트형 결정 구조에 있어서, B를 중심으로 하는 6면체의 각 정점에 위치하는 성분이며, 1가의 양이온이다.

1가의 양이온으로서는, 세슘 이온, 유기 암모늄 이온, 또는 아미디늄 이온이 바람직하고, 세슘 이온, CH₃NH₃ ⁺(메틸암모늄 이온이라고도 한다.), 포름아미디늄 등의 아미디늄 이온 등이 보다 바람직하다.

페로브스카이트 화합물에 있어서, B는, 페로브스카이트형 결정 구조에 있어서 A를 정점에 배치하는 6면체 및 X를 정점에 배치하는 8면체의 중심에 위치하는 성분이며, 금속 이온을 나타낸다. B 성분의 금속 이온은 1가의 금속 이온, 2가의 금속 이온, 및 3가의 금속 이온으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상으로 이루어지는 이온이어도 된다. B는 2가의 금속 이온을 포함하는 것이 바람직하고, 납, 및 주석으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종류 이상의 금속 이온을 포함하는 것이 보다 바람직하다.

페로브스카이트 화합물에 있어서, X는, 페로브스카이트형 결정 구조에 있어서, B를 중심으로 하는 8면체의 각 정점에 위치하는 성분을 나타내고, 할로겐화물 이온 및 티오시안산 이온으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 음이온을 나타낸다.

X는, 원하는 발광 파장에 따라 적절히 선택할 수 있고, 바람직하게는 염화물 이온, 브롬화물 이온, 요오드화물 이온으로부터, 발광 파장에 의해 함유 비율을 적절히 선택하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 브롬화물 이온과 염화물 이온과의 조합, 또는, 브롬화물 이온과 요오드화물 이온과의 조합으로 할 수 있다.

페로브스카이트 화합물의 입자의 평균 입경은, 양호하게 결정 구조를 유지시키는 관점에서, 평균 입경이 1㎚ 이상인 것이 바람직하고, 2㎚ 이상인 것이 보다 바람직하며, 3㎚ 이상인 것이 더 바람직하고, 또한, 페로브스카이트 화합물의 입자를 침강시키기 어렵게 하는 관점에서, 평균 입경이 10㎛ 이하인 것이 바람직하고, 1㎛ 이하인 것이 보다 바람직하며, 500㎚ 이하인 것이 더 바람직하다.

상기의 상한값 및 하한값은 임의로 조합할 수 있다.

페로브스카이트 화합물의 입자의 평균 입경은, 페로브스카이트 화합물의 입자를 침강시키기 어렵게 하는 관점, 및 양호하게 결정 구조를 유지시키는 관점에서, 평균 입경이 1㎚ 이상 10㎛ 이하인 것이 바람직하고, 2㎚ 이상 1㎛ 이하인 것이 보다 바람직하며, 3㎚ 이상 500㎚ 이하인 것이 더 바람직하다.

페로브스카이트 화합물의 형광의 피크는, 후술의 실시예의 란에 있어서 설명하는 측정 방법에 따라 측정된다.

페로브스카이트 화합물의 입자의 제조 방법으로서는, 예를 들면 B 성분, X 성분, 및 A 성분을 용매에 용해시켜 용액을 얻는 공정과, 얻어진 용액과, 페로브스카이트 화합물의 용해도가 용액을 얻는 공정에서 이용한 용매보다 낮은 용매를 혼합하는 공정을 포함하는 제조 방법, B 성분, X 성분 및 A 성분을 고온의 용매에 첨가하여 용해시켜 용액을 얻는 공정과, 얻어진 용액을 냉각하는 공정을 포함하는 제조 방법 등을 들 수 있다.

[기판]

색 변환층 (B)에 포함되는 기판은, 발광 시에 광을 취출하는 관점에서, 투광성을 가지는 것이 바람직하다. 기판으로서는, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 열가소성 수지 필름이나, 유리 등의 공지의 재료를 이용할 수 있다. 예를 들면 색 변환층 (B)에 있어서, 양자점 조성물의 경화물을 포함하는 층을, 기판 상에 마련할 수 있다.

[배리어층]

색 변환층 (B)는, 외기의 수증기, 및 대기중의 공기로부터 양자점 조성물의 경화물을 포함하는 층을 보호하기 위해, 배리어층을 포함하고 있어도 된다. 배리어층은, 특별히 제한은 없지만, 발광한 광을 취출한다고 하는 관점에서 투광성을 가지는 배리어층이 바람직하고, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리머, 유리막 등의 공지의 배리어층을 적용할 수 있다.

[광산란층]

색 변환층 (B)는, 입사한 광을 효율적으로 흡수할 수 있는 관점에서, 광산란층을 포함하고 있어도 된다. 광산란층은, 특별히 제한은 없지만, 발광한 광을 취출한다고 하는 관점에서 투광성을 가지는 광산란층이 바람직하고, 예를 들면, 실리카 입자 등의 광산란 입자나, 증폭 확산 필름 등의 공지의 광산란층을 적용할 수 있다.

[색 변환층의 제조 방법]

색 변환층 (B)의 제조 방법으로서는, 예를 들면 양자점 조성물을 조제하는 공정과, 양자점 조성물을 기판에 도공하는 공정과, 용매를 제거하는 공정을 포함하는 제조 방법, 양자점 조성물의 경화물을 포함하는 필름을 제작하는 공정과, 얻어진 필름을 기판에 첩합(貼合)하는 공정을 포함하는 제조 방법, 및 양자점 조성물을 조제하는 공정과, 양자점 조성물을 기판에 도공하는 공정과, 중합성 화합물을 중합시키는 공정을 포함하는 제조 방법 등을 들 수 있다.

양자점 조성물을 기판에 도공하는 방법으로서는, 예를 들면 그라비아 도포법, 바 도포법, 인쇄법, 스프레이법, 스핀 코팅법, 딥법, 다이 코팅법 등의 공지의 도포 방법을 이용할 수 있다.

양자점 조성물의 경화물을 포함하는 필름을 기판에 첩합하는 공정에서는, 임의의 접착제를 이용할 수 있다. 접착제는, 양자점을 용해하지 않는 것이면 특별히 제한은 없고, 공지의 접착제를 이용할 수 있다.

색 변환층 (B)의 제조 방법은, 임의의 필름을 첩합하는 공정을 더 포함하는 제조 방법이어도 된다. 첩합하는 임의의 필름으로서는, 예를 들면 배리어 필름, 광산란 필름, 반사 필름, 확산 필름 등을 들 수 있다. 임의의 필름을 첩합하는 공정에서는 임의의 접착제를 이용할 수 있다. 상기 서술의 접착제는, 양자점을 용해하지 않는 것이면 특별히 제한은 없고, 공지의 접착제를 이용할 수 있다.

[양자점 조성물]

색 변환층 (B)는, 상기 서술의 양자점 조성물로 형성할 수 있다. 양자점 조성물은, 양자점 (B-r)에 더해, 상기 서술의 녹색 형광 입자 (B-g), 용매, 중합성 화합물 또는 중합체를 포함할 수 있다.

양자점 조성물 중의 양자점 (B-r)의 함유량은, 양자점 조성물 100질량% 중, 50질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 1질량% 이하인 것이 더 바람직하다. 또한, 양호한 발광 강도를 얻는 관점에서, 0.0001질량% 이상인 것이 바람직하고, 0.0005질량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 0.001질량% 이상인 것이 더 바람직하다. 상기의 상한값 및 하한값은 임의로 조합할 수 있다.

양자점 조성물 중의 양자점 (B-r)의 함유량은, 양자점 조성물 100질량% 중, 통상 0.0001질량% 이상 50질량% 이하이며, 바람직하게는 0.0001질량% 이상 5질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.0005질량% 이상 2질량% 이하이다.

양자점 조성물 중의 양자점 (B-r)의 함유량이 상기 범위 내인 조성물은, 양자점 (D)의 응집이 발생하기 어렵고, 발광성도 양호하게 발휘되는 점에서 바람직하다.

양자점 조성물이 페로브스카이트 형광 입자 (B-g)를 포함하는 경우, 양자점 조성물 중의 페로브스카이트 형광 입자 (B-g)의 함유량은, 양자점 조성물 100질량% 중, 형광 입자를 응축시키기 어렵게 하는 관점 및 농도 소광을 막는 관점에서, 경화성 조성물 100질량% 중, 50질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 1질량% 이하인 것이 더 바람직하다. 또한, 양호한 발광 강도를 얻는 관점에서, 0.0001질량% 이상인 것이 바람직하고, 0.001질량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 0.01질량% 이상인 것이 더 바람직하다. 상기의 상한값 및 하한값은 임의로 조합할 수 있다.

양자점 조성물이 페로브스카이트 형광 입자 (B-g)를 포함하는 경우, 양자점 조성물 중의 페로브스카이트 형광 입자 (B-g)의 함유량은, 양자점 조성물 100질량% 중, 통상 0.0001질량% 이상 50질량% 이하이며, 바람직하게는 0.0001질량% 이상 5질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.0005질량% 이상 2질량% 이하이다.

페로브스카이트 형광 입자 (B-g)의 함유량이 상기 범위 내인 조성물은, 페로브스카이트 형광 입자 (B-g)의 응집이 발생하기 어렵고, 발광성도 양호하게 발휘되는 점에서 바람직하다.

[용매]

용매는, 양자점 (B-r)을 분산시킬 수 있는 매체이며, 양자점 (B-r)을 용해하기 어려운 것이 바람직하다. 「용매」란, 1기압, 25℃에 있어서 액체 상태를 취하는 물질을 말한다(단, 중합성 화합물, 및 중합체를 제외함). 「분산되어 있는」이란, 양자점 (B-r), 페로브스카이트 형광 입자 (B-g) 등이, 용매, 중합성 화합물, 중합체 등에 부유 혹은 현탁되어 있는 상태를 말하고, 일부는 침강하고 있어도 된다.

용매로서는, 예를 들면, 메틸포르메이트, 에틸포르메이트, 프로필포르메이트, 펜틸포르메이트, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 펜틸아세테이트 등의 에스테르; γ-부티로락톤, 아세톤, 디메틸케톤, 디이소부틸케톤, 시클로펜탄온, 시클로헥산온, 메틸시클로헥산온 등의 케톤; 디에틸에테르, 메틸-tert-부틸에테르, 디이소프로필에테르, 디메톡시메탄, 디메톡시에탄, 1,4-디옥산, 1,3-디옥솔란, 4-메틸디옥솔란, 테트라히드로푸란, 메틸테트라히드로푸란, 아니솔, 페네톨 등의 에테르; 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, tert-부탄올, 1-펜탄올, 2-메틸-2-부탄올, 메톡시프로판올, 디아세톤알코올, 시클로헥산올, 2-플루오로에탄올, 2,2,2-트리플루오로에탄올, 2,2,3,3-테트라플루오로-1-프로판올 등의 알코올; 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 트리에틸렌글리콜디메틸에테르 등의 글리콜에테르; N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드, 아세트아미드, 및 N,N-디메틸아세트아미드 등의 아미드기를 가지는 유기 용매; 아세토니트릴, 이소부티로니트릴, 프로피오니트릴, 및 메톡시아세토니트릴 등의 니트릴기를 가지는 유기 용매; 에틸렌카보네이트, 및 프로필렌카보네이트 등의 탄화수소기를 가지는 유기 용매; 염화 메틸렌, 및 클로로포름 등의 할로겐화한 탄화수소기를 가지는 유기 용매; n-펜탄, 시클로헥산, n-헥산, 벤젠, 톨루엔, 및 크실렌 등의 탄화수소기를 가지는 유기 용매;디메틸술폭시드 등을 들 수 있다.

이들 중에서도 메틸포르메이트, 에틸포르메이트, 프로필포르메이트, 펜틸포르메이트, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 펜틸아세테이트 등의 에스테르; γ-부티로락톤, 아세톤, 디메틸케톤, 디이소부틸케톤, 시클로펜탄온, 시클로헥산온, 메틸시클로헥산온 등의 케톤; 디에틸에테르, 메틸-tert-부틸에테르, 디이소프로필에테르, 디메톡시메탄, 디메톡시에탄, 1,4-디옥산, 1,3-디옥솔란, 4-메틸디옥솔란, 테트라히드로푸란, 메틸테트라히드로푸란, 아니솔, 페네톨 등의 에테르, 아세토니트릴, 이소부티로니트릴, 프로피오니트릴, 메톡시아세토니트릴 등의 니트릴기를 가지는 유기 용매; 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 등의 카보네이트기를 가지는 유기 용매; 염화 메틸렌, 클로로포름 등의 할로겐화한 탄화수소기를 가지는 유기 용매; n-펜탄, 시클로헥산, n-헥산, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 탄화수소기를 가지는 유기 용매는, 극성이 낮고, 양자점 (B-r)을 용해하기 어렵다고 생각되기 때문에 바람직하고, 염화 메틸렌, 클로로포름 등의 할로겐화한 탄화수소기를 가지는 유기 용매; n-펜탄, 시클로헥산, n-헥산, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 탄화수소기를 가지는 유기 용매가 보다 바람직하다.

양자점 조성물이 용매를 포함하는 경우, 양자점 조성물 중의 용매의 함유량은, 예를 들면 10~99.99질량%여도 되고, 바람직하게는 15~90질량%이며, 보다 바람직하게는 15~80질량%이다.

[중합성 화합물 또는 중합체]

중합성 화합물은, 특별히 한정되는 것은 아니고, 1종류여도 2종류 이상이어도 된다. 중합성 화합물로서는, 양자점 조성물을 제조하는 온도에 있어서, 양자점 (B-r)의 분산성이 좋은 중합성 화합물이 바람직하다.

본 명세서에 있어서 「중합성 화합물」이란, 중합성기를 가지는 단량체의 화합물을 의미한다. 예를 들면, 실온, 상압하에 있어서 제조하는 경우, 중합성 화합물로서는, 특별히 제한은 없지만, 예를 들면, 스티렌, (메타)아크릴산 메틸 등의 공지의 중합성 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도, 중합성 화합물로서는, 아크릴계 수지의 단량체 성분인 (메타)아크릴산 에스테르 및 메타크릴산 에스테르 중 어느 일방 또는 양방이 바람직하다.

본 명세서에 있어서 「(메타)아크릴산」이란, 아크릴산 및 메타크릴산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 나타낸다. 「(메타)아크릴로일」 및 「(메타)아크릴레이트」 등의 표기도, 마찬가지의 의미를 가진다.

중합체는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 1종류여도 2종류 이상이어도 된다. 중합체로서는, 양자점 조성물을 제조하는 온도에 있어서, 양자점 (B-r)의 용해도가 낮은 중합성 화합물이 바람직하다.

예를 들면, 폴리스티렌, (메타)아크릴 수지, 실리콘, 시클로올레핀 폴리머, 폴리에스테르 등의 공지의 중합체를 들 수 있다. 그 중에서도, 중합체로서는, 보다 투명도가 높고, 발광한 광을 효율적으로 취출하는 관점에서, 시클로올레핀 폴리머, (메타)아크릴 수지, 폴리에스테르가 바람직하다. 아크릴계 수지는, 아크릴산 에스테르 및 메타크릴산 에스테르 중 어느 일방 또는 양방에 유래하는 구성 단위를 포함한다.

중합성 화합물 또는 중합체에 포함되는 모든 구성 단위에 대하여, 아크릴산 에스테르 및/또는 메타크릴산 에스테르 및 그들에 유래하는 구성 단위는, 몰%로 나타낸 경우, 전(全)구성 단위에 대하여 10% 이상이어도 되고, 30% 이상이어도 되며, 50%이상이어도 되고, 80% 이상이어도 되며, 100%여도 된다.

양자점 조성물이 중합성 화합물 또는 중합체를 포함하는 경우, 양자점 조성물 중의 중합성 화합물 또는 중합체의 함유량은, 양자점 조성물의 고형분 100질량% 중, 예를 들면, 5질량% 이상 99질량% 이하이며, 바람직하게는 10질량% 이상 99질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 20질량% 이상 99질량% 이하이며, 더 바람직하게는 40질량% 이상 99질량% 이하이고, 특별히 바람직하게는 50질량% 이상 99질량% 이하이다.

중합성 화합물 또는 중합체의 함유량이 상기 범위 내에 있으면, 양자점 조성물의 경화물의 기계 특성과 광학 특성이 양호해지는 경향이 있다.

양자점 조성물의 고형분이란, 양자점 조성물에 포함되는 전성분 중, 용매를 제외한 성분의 합계를 말하는 것으로 한다.

[그 밖의 성분]

그 밖의 성분으로서는, 예를 들면, 약간의 불순물, 및 양자점 (B-r)이나 페로브스카이트 형광 입자 (B-g)를 구성하는 원소 성분으로 이루어지는 아모퍼스 구조를 가지는 화합물, 중합 개시제 및 양자점 (B-r)의 보호층을 형성하기 위한 무기 화합물을 들 수 있다. 그 밖의 성분의 함유 비율은, 양자점 조성물의 총 질량에 대하여 10질량% 이하인 것이 바람직하고, 5질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 1질량% 이하인 것이 더 바람직하다.

색 변환층 (B)는, 유리 튜브 등의 안에 넣어 밀봉된 형태, 시트상(狀)으로서 2매의 배리어 필름으로 사이에 끼워 밀봉된 형태로 표시 장치에 배치할 수 있다.

<컬러 필터 (C)>

컬러 필터 (C)는, 청색의 광(청색광)을 투과하는 청색 컬러 필터 (C-b), 녹색의 광(녹색광)을 투과하는 녹색 컬러 필터 (C-g), 및 적색의 광(적색광)을 투과하는 적색 컬러 필터 (C-r)을 가진다. 광 변환층 (B)로부터 방출된 백색광은, 청색 컬러 필터 (C-b), 녹색 컬러 필터 (C-g), 및 적색 컬러 필터 (C-r)을 각각 투과함으로써, 청색광, 녹색광 및 적색광으로서 표시 장치로부터 방출된다.

컬러 필터 (C)는 통상, 착색제를 포함한다. 착색제는, 염료여도 안료여도 된다. 염료로서는, 공지의 염료를 사용 할 수 있고, 예를 들면, 컬러 인덱스(The Society of Dyers and Colourists 출판) 및 염색 노트(시키센사)에 기재되어 있는 공지의 염료를 들 수 있다. 또한, 화학 구조에 의하면, 아조 염료, 시아닌 염료, 트리페닐메탄 염료, 크산텐 염료, 안트라퀴논 염료, 나프토퀴논 염료, 퀴논이민 염료, 메틴 염료, 아조메틴 염료, 스쿠아릴륨 염료, 아크리딘 염료, 스티릴 염료, 쿠마린 염료, 퀴놀린 염료, 니트로 염료, 프탈로시아닌 염료, 페릴렌 염료 등을 들 수 있다. 이들 염료는, 단독, 또는 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

구체적으로는, 이하와 같은 컬러 인덱스(C.I.) 번호의 염료를 들 수 있다.

C.I. 솔벤트 옐로 4, 14, 15, 23, 24, 25, 38, 62, 63, 68, 79, 81, 82, 83, 89, 94, 98, 99, 117, 162, 163, 167, 189;

C.I. 솔벤트 레드 24, 45, 49, 90, 91 111, 118, 119, 122, 124, 125, 127, 130, 132, 143, 145, 146, 150, 151, 155, 160, 168, 169, 172, 175, 181, 207, 218, 222, 227, 230, 245, 247;

C.I. 솔벤트 오렌지 2, 7, 11, 15, 26, 41, 54, 56, 77, 86, 99;

C.I. 솔벤트 바이올렛 11, 13, 14, 26, 31, 36, 37, 38, 45, 47, 48, 51, 59, 60;

C.I. 솔벤트 블루 4, 5, 14, 18, 35, 36, 37, 38, 44, 45, 58, 59, 59:1, 63, 67, 68, 69, 70, 78, 79, 83, 90, 94, 97, 98, 100, 101, 102, 104, 105, 111, 112, 122, 128, 132, 136, 139;

C.I. 솔벤트 그린 1, 3, 4, 5, 7, 28, 29, 32, 33, 34, 35등의 C.I. 솔벤트 염료,

C.I. 애시드 옐로 1, 3, 7, 9, 11, 17, 23, 25, 29, 34, 36, 38, 40, 42, 54, 65, 72, 73, 76, 79, 98, 99, 111, 112, 113, 114, 116, 119, 123, 128, 134, 135, 138, 139, 140, 144, 150, 155, 157, 160, 161, 163, 168, 169, 172, 177, 178, 179, 184, 190, 193, 196, 197, 199, 202, 203, 204, 205, 207, 212, 214, 220, 221, 228, 230, 232, 235, 238, 240, 242, 243, 251;

C.I. 애시드 레드 1, 4, 8, 14, 17, 18, 26, 27, 29, 31, 33, 34, 35, 37, 40, 42, 44, 50, 51, 52, 57, 66, 73, 76, 80, 87, 88, 91, 92, 94, 95, 97, 98, 103, 106, 111, 114, 129, 133, 134, 138, 143, 145, 150, 151, 155, 158, 160, 172, 176, 182, 183, 195, 198, 206, 211, 215, 216, 217, 227, 228, 249, 252, 257, 258, 260, 261, 266, 268, 270, 274, 277, 280, 281, 289, 308, 312, 315, 316, 339, 341, 345, 346, 349, 382, 383, 388, 394, 401, 412, 417, 418, 422, 426;

C.I. 애시드 오렌지 6, 7, 8, 10, 12, 26, 50, 51, 52, 56, 62, 63, 64, 74, 75, 94, 95, 107, 108, 149, 162, 169, 173;

C.I. 애시드 바이올렛 6B, 7, 9, 15, 16, 17, 19, 21, 23, 24, 25, 30, 34, 38, 49, 72, 102;

C.I. 애시드 블루 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 18, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 29, 34, 38, 40, 41, 42, 43, 45, 48, 51, 54, 59, 60, 62, 70, 72, 74, 75, 78, 80, 82, 83, 86, 87, 88, 90, 90:1, 91, 92, 93, 93:1, 96, 99, 100, 102, 103, 104, 108, 109, 110, 112, 113, 117, 119, 120, 123, 126, 127, 129, 130, 131, 138, 140, 142, 143, 147, 150, 151, 154, 158, 161, 166, 167, 168, 170, 171, 175, 182, 183, 184, 187, 192, 199, 203, 204, 205, 210, 213, 229, 234, 236, 242, 243, 249, 256, 259, 267, 269, 278, 280, 285, 290, 296, 315, 324:1, 335, 340;

C.I. 애시드 그린 1, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 13, 14, 15, 16, 22, 25, 27, 28, 41, 50, 50:1, 58, 63, 65, 80, 104, 105, 106, 109 등의 C.I. 애시드 염료,

C.I. 다이렉트 옐로 2, 4, 28, 33, 34, 35, 38, 39, 43, 44, 47, 50, 54, 58, 68, 69, 70, 71, 86, 93, 94, 95, 98, 102, 108, 109, 129, 132, 136, 138, 141;

C.I. 다이렉트 레드 79, 82, 83, 84, 91, 92, 96, 97, 98, 99, 105, 106, 107, 172, 173, 176, 177, 179, 181, 182, 184, 204, 207, 211, 213, 218, 220, 221, 222, 232, 233, 234, 241, 243, 246, 250;

C.I. 다이렉트 오렌지 26, 34, 39, 41, 46, 50, 52, 56, 57, 61, 64, 65, 68, 70, 96, 97, 106, 107;

C.I. 다이렉트 바이올렛 47, 52, 54, 59, 60, 65, 66, 79, 80, 81, 82, 84, 89, 90, 93, 95, 96, 103, 104;

C.I. 다이렉트 블루 1, 2, 3, 6, 8, 15, 22, 25, 28, 29, 40, 41, 42, 47, 52, 55, 57, 71, 76, 77, 78, 80, 81, 84, 85, 86, 87, 90, 93, 94, 95, 97, 98, 99, 100, 101, 106, 107, 108, 109, 113, 114, 115, 117, 119, 120, 137, 149, 150, 153, 155, 156, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 170, 171, 172, 173, 188, 189, 190, 192, 193, 194, 195, 196, 198, 199, 200, 201, 202, 203, 207, 209, 210, 212, 213, 214, 222, 225, 226, 228, 229, 236, 237, 238, 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248, 249, 250, 251, 252, 256, 257, 259, 260, 268, 274, 275, 293;

C.I. 다이렉트 그린 25, 27, 31, 32, 34, 37, 63, 65, 66, 67, 68, 69, 72, 79, 82 등의 C.I. 다이렉트 염료,

C.I. 디스퍼스 옐로 51, 54, 76;

C.I. 디스퍼스 바이올렛 26, 27;

C.I. 디스퍼스 블루 1, 14, 56, 60 등의 C.I. 디스퍼스 염료,

C.I. 베이직 레드 1, 10;

C.I. 베이직 블루 1, 3, 5, 7, 9, 19, 21, 22, 24, 25, 26, 28, 29, 40, 41, 45, 47, 54, 58, 59, 60, 64, 65, 66, 67, 68, 81, 83, 88, 89;

C.I. 베이직 바이올렛 2;

C.I. 베이직 레드 9;

C.I. 베이직 그린 1; 등의 C.I. 베이직 염료,

C.I. 리액티브 옐로 2, 76, 116;

C.I. 리액티브 오렌지 16;

C.I. 리액티브 레드 36; 등의 C.I. 리액티브 염료,

C.I. 모던트 옐로 5, 8, 10, 16, 20, 26, 30, 31, 33, 42, 43, 45, 56, 61, 62, 65;

C.I. 모던트 레드 1, 2, 3, 4, 9, 11, 12, 14, 17, 18, 19, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 29, 30, 32, 33, 36, 37, 38, 39, 41, 42, 43, 45, 46, 48, 52, 53, 56, 62, 63, 71, 74, 76, 78, 85, 86, 88, 90, 94, 95;

C.I. 모던트 오렌지 3, 4, 5, 8, 12, 13, 14, 20, 21, 23, 24, 28, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 42, 43, 47, 48;

C.I. 모던트 바이올렛 1, 1:1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 24, 27, 28, 30, 31, 32, 33, 36, 37, 39, 40, 41, 44, 45, 47, 48, 49, 53, 58;

C.I. 모던트 블루 1, 2, 3, 7, 8, 9, 12, 13, 15, 16, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 26, 30, 31, 32, 39, 40, 41, 43, 44, 48, 49, 53, 61, 74, 77, 83, 84;

C.I. 모던트 그린 1, 3, 4, 5, 10, 13, 15, 19, 21, 23, 26, 29, 31, 33, 34, 35, 41, 43, 53 등의 C.I. 모던트 염료,

C.I. 배트 그린 1 등의 C.I. 배트 염료 등

또한, BASF의 제품인 루모겐(등록상표)을 들 수 있고, 루모겐(등록상표) F 옐로 083(BASF제), 루모겐(등록상표) F 옐로 170(BASF제), 루모겐(등록상표) F 오렌지 240(BASF제) 및 루모겐(등록상표) F 레드 305(BASF제)를 들 수 있다.

안료로서는, 공지의 안료를 사용할 수 있고, 예를 들면, 컬러 인덱스(The Society of Dyers and Colourists 출판)에서 피그먼트로 분류되어 있는 안료를 들 수 있다. 이들을 단독으로 이용해도 되고, 또는 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

구체적으로는, C.I. 피그먼트 옐로 1, 3, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 20, 24, 31, 53, 83, 86, 93, 94, 109, 110, 117, 125, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 153, 154, 166, 173, 185, 194, 214, 231 등의 황색 안료;

C.I. 피그먼트 오렌지 13, 31, 36, 38, 40, 42, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65, 71, 73 등의 오렌지색 안료;

C.I. 피그먼트 레드 9, 97, 105, 122, 123, 144, 149, 166, 168, 176, 177, 178, 179, 180, 190, 192, 209, 215, 216, 224, 242, 254, 255, 264, 265, 266, 268, 269, 273 등의 적색 안료;

C.I. 피그먼트 블루 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 60 등의 청색 안료;

C.I. 피그먼트 바이올렛 1, 19, 23, 29, 32, 36, 38 등의 바이올렛색 안료;

C.I. 피그먼트 그린 7, 36, 58, 59, 62, 63 등의 녹색 안료;

C.I. 피그먼트 브라운 23, 25 등의 브라운색 안료;

C.I. 피그먼트 블랙 1, 7, 31, 32 등의 흑색 안료를 들 수 있다.

착색제로서는, 화학 구조적으로는, 페릴렌 황색 염료, 퀴노프탈론 황색 안료, 금속 함유 황색 안료, 이소인돌린 황색 안, 페릴렌 주황색 염료, 페릴렌 주황색 안료, 페릴렌 적색 염료, 페릴렌 적색 안료, 프탈로시아닌 안료, 할로겐화 구리 프탈로시아닌 안료, 할로겐화 아연 프탈로시아닌 안료, 할로겐화 알루미늄 아연 프탈로시아닌 안료, 브롬화 디케토피롤로피롤 안료 등을 들 수 있다.

청색 컬러 필터 (C-b)는, 상기의 착색제 중, 색상이 청색으로 분류되는 염료 및 안료를 적어도 1종 함유할 수 있다. 청색 컬러 필터 (C-b)에 포함되는 착색제는, 바람직하게는 청색 안료이며, 보다 바람직하게는 C.I. 피그먼트 블루 15, 15:3, 15:4, 15:6, 16, 60이고, 더 바람직하게는 C.I. 피그먼트 블루 15:6이다.

녹색 컬러 필터 (C-g)는, 상기의 착색제 중, 색상이 녹색으로 분류되는 염료 및 안료를 적어도 1종 함유할 수 있다. 녹색 컬러 필터 (C-g)에 포함되는 착색제는, 바람직하게는 녹색 안료와 황색 안료의 조합이며, 보다 바람직하게는 C.I. 피그먼트 그린 7, 36, 58, 59, 62, 63으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종과, C.I. 피그먼트 옐로 1, 3, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 20, 24, 31, 53, 83, 86, 93, 94, 109, 110, 117, 125, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 153, 154, 166, 173, 185, 194, 214, 231로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종과의 조합이며, 더 바람직하게는 C.I. 피그먼트 그린 58과, C.I. 피그먼트 옐로 150과의 조합이다.

적색 컬러 필터 (C-r)은, 상기의 착색제 중, 색상이 적색으로 분류되는 염료 및 안료를 적어도 1종 함유할 수 있다. 적색 컬러 필터 (C-r)에 포함되는 착색제는, 바람직하게는 적색 안료이며, 보다 바람직하게는 브롬화 디케토피롤로피롤 안료 등이다.

[컬러 필터 (C)의 제조 방법]

컬러 필터 (C)는, 예를 들면 청색, 녹색 및 적색 경화성 수지 조성물(이하, 총칭하여 착색 경화성 수지 조성물이라고도 함)로부터 각각, 청색, 녹색 및 적색 패턴(이하, 총칭하여 착색 패턴이라고도 함)을 기판 상에 형성함으로써, 청색 컬러 필터 (C-b), 녹색 컬러 필터 (C-g), 및 적색 컬러 필터 (C-r)을 가지는 컬러 필터 (C)로서 제조할 수 있다.

착색 경화성 수지 조성물로부터 착색 패턴을 형성하는 방법으로서는, 포토리소그래프법, 잉크젯법, 인쇄법 등을 들 수 있고, 바람직하게는 포토리소그래프법을 들 수 있다. 포토리소그래프법은, 착색 경화성 수지 조성물을 기판에 도포하고, 건조시켜 착색 조성물층을 형성하고, 포토마스크를 개재하여 당해 착색 조성물층을 노광하여, 현상하는 방법이다. 포토리소그래프법에 있어서, 노광 시에 포토마스크를 이용하지 않는 것, 및/또는 현상하지 않는 것에 의해, 상기 착색 조성물층의 경화물인 착색 도막을 형성할 수 있다. 착색 경화성 수지 조성물로 형성한 착색 패턴이나 착색 도막이 본 발명의 컬러 필터 (C)이다.

제작하는 컬러 필터의 막 두께는, 특별히 한정되지 않고, 목적이나 용도 등에 따라 적절히 조정할 수 있고, 예를 들면 0.1~30㎛이며, 바람직하게는 0.1~20㎛이고, 더 바람직하게는 0.5~6㎛이다. 컬러 필터의 막 두께는, 예를 들면 3.5㎛ 미만이어도 된다.

기판으로서는, 석영 유리, 붕규산 유리, 알루미나 규산염 유리, 표면을 실리카 코팅한 소다라임 글라스 등의 유리판이나, 폴리카보네이트, 폴리메타크릴산 메틸, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 수지판, 실리콘, 상기 기판 상에 알루미늄, 은, 은/구리/팔라듐 합금 박막 등을 형성한 것이 이용된다. 이들 기판 상에는, 별도의 컬러 필터층, 수지층, 트랜지스터 및 회로 등이 형성되어 있어도 된다. 기판은, 컬러 필터 (C)에 포함되어 있어도 된다.

포토리소그래프법에 의한 착색 패턴의 형성은, 공지 또는 관용의 장치나 조건으로 행할 수 있다. 예를 들면, 아래와 같이 하여 제작할 수 있다.

우선, 착색 경화성 수지 조성물을 기판 상에 도포하고, 가열 건조(프리베이크) 및/또는 감압 건조시킴으로써 용제 등의 휘발 성분을 제거하여 건조시켜, 평활한 착색 경화성 수지 조성물층을 얻는다.

도포 방법으로서는, 스핀 코팅법, 슬릿 코팅법 및 슬릿·앤드·스핀 코팅법 등을 들 수 있다.

가열 건조를 행하는 경우의 온도는, 30~120℃가 바람직하고, 50~110℃가 보다 바람직하다. 또한 가열 시간으로서는, 10초간~60분간인 것이 바람직하고, 30초간~30분간인 것이 보다 바람직하다. 감압 건조를 행하는 경우에는, 50~150Pa의 압력하에, 20~25℃의 온도 범위에서 행하는 것이 바람직하다. 착색 경화성 수지 조성물층의 막 두께는, 특별히 한정되지 않고, 목적으로 하는 컬러 필터의 막 두께에 따라 적절히 선택하면 된다.

이어서, 착색 경화성 수지 조성물층은, 목적의 착색 패턴을 형성하기 위한 포토마스크를 개재하여 노광된다.

당해 포토마스크 상의 패턴은 특별히 한정되지 않고, 목적으로 하는 용도에 따른 패턴이 이용된다. 노광에 이용되는 광원으로서는, 250~450㎚의 파장의 광을 발생시키는 광원이 바람직하다. 예를 들면, 350㎚ 미만의 광을, 이 파장 영역을 커팅하는 필터를 이용하여 커팅하거나, 436㎚ 부근, 408㎚ 부근, 365㎚ 부근의 광을, 이들의 파장 영역을 취출하는 밴드 패스 필터를 이용하여 선택적으로 취출하거나 해도 된다. 광원의 구체예로서는, 수은등, 발광 다이오드, 메탈할라이드 램프 및 할로겐 램프를 들 수 있다.

노광면 전체에 균일하게 평행 광선을 조사하는 것이나, 포토마스크와 착색 경화성 수지 조성물층이 형성된 기판과의 정확한 위치 맞춤을 행할 수 있기 때문에, 마스크 얼라이너 및 스테퍼 등의 노광 장치를 사용하는 것이 바람직하다.

노광 후의 착색 경화성 수지 조성물층을 현상액에 접촉시켜 현상함으로써, 기판 상에 착색 패턴이 형성된다. 현상에 의해, 착색 경화성 수지 조성물층의 미노광부가 현상액에 용해되어 제거된다.

현상액으로서는, 예를 들면, 수산화 칼륨, 탄산수소 나트륨, 탄산 나트륨 및 수산화 테트라메틸암모늄 등의 알칼리성 화합물의 수용액이 바람직하다.

알칼리성 화합물의 농도는, 바람직하게는 0.01~10질량%이며, 보다 바람직하게는 0.02~5질량%이다. 현상액은, 계면활성제를 포함하고 있어도 된다.

현상 방법은, 패들법, 디핑법 및 스프레이법 등 중 어느 것이어도 된다. 또한 현상 시에 기판을 임의의 각도로 기울여도 된다.

현상 후의 기판은, 수세되는 것이 바람직하다.

또한, 얻어진 착색 패턴에, 포스트 베이크를 행하는 것이 바람직하다.

포스트 베이크 온도는, 150~250℃가 바람직하고, 160~235℃가 보다 바람직하다. 포스트 베이크 시간은, 1~120분간이 바람직하고, 10~60분간이 보다 바람직하다. 이와 같이 하여 얻어진 착색 패턴이나 착색 도막인 컬러 필터는, 다양한 특성을 부여하기 때문에, 또한 표면 코팅 처리에 제공해도 된다.

[착색 경화성 수지 조성물]

착색 경화성 수지 조성물은, 상기 서술의 착색제(이하, 착색제 (A)라고도 함) 이외에, 수지 (B), 중합성 화합물 (C) 및 중합 개시제 (D)를 포함한다.

착색 경화성 수지 조성물 중의 고형분의 함유율은, 착색 경화성 조성물의 총량에 대하여, 100질량% 이하이며, 바람직하게는 0.01질량% 이상 100질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.1질량% 이상 99.9질량% 이하이며, 더 바람직하게는 0.1질량% 이상 99질량% 이하이고, 특별히 바람직하게는 1질량% 이상 90질량% 이하이며, 한층 바람직하게는 1질량% 이상 80% 이하이고, 특히 바람직하게는 1질량% 이상 70% 이하이며, 매우 바람직하게는 1질량% 이상 60% 이하이고, 가장 바람직하게는 1질량% 이상 50질량% 이하이다. 본 명세서에 있어서 「고형분의 총량」이란, 착색 경화성 수지 조성물로부터 용제 (E)를 제외한 성분의 합계량을 말한다. 고형분의 총량 및 이에 대한 각 성분의 함유량은, 액체 크로마토그래피 또는 가스 크로마토그래피 등의 공지의 분석 수단으로 측정할 수 있다.

착색 경화성 수지 조성물 중의 착색제 (A)의 함유율은, 고형분의 총량 중, 예를 들면 1질량% 이상 99질량% 이하여도 되고, 바람직하게는 1질량% 이상 90질량% 이하이며, 보다 바람직하게는 1질량% 이상 80질량% 이하이고, 더 바람직하게는 1질량% 이상 70질량% 이하이며, 특별히 바람직하게는 1질량% 이상 60질량% 이하이고, 한층 바람직하게는 1질량% 이상 55질량% 이하이며, 특히 바람직하게는 5질량% 이상 55질량% 이하이고, 매우 바람직하게는 10질량% 이상 55질량% 이하이다. 본 발명의 바람직한 양태에 있어서, 착색 경화성 수지 조성물 중의 착색제 (A)의 함유율은, 고형분의 총량 중, 예를 들면 12질량% 이상 80질량% 이하여도 되고, 바람직하게는 15질량% 이상 70질량% 이하이며, 보다 바람직하게는 20질량% 이상 50질량% 이하이다.

[수지 (B)]

수지 (B)는, 알칼리 가용성 수지인 것이 바람직하고, 불포화 카르본산 및 불포화 카르본산 무수물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 단량체(이하, 「단량체 (a)」라고 하는 경우가 있다.)에 유래하는 구조 단위를 가지는 중합체인 것이 보다 바람직하다.

수지 (B)는, 탄소수 2~4의 환상(環狀) 에테르 구조와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체(이하, 「단량체 (b)」라고 하는 경우가 있다.)에 유래하는 구조 단위, 및 그 밖의 구조 단위를 가지는 공중합체인 것이 바람직하다.

그 밖의 구조 단위로서는, 단량체 (a)와 공중합 가능한 단량체(단, 단량체 (a) 및 단량체 (b)와는 상이하다. 이하, 「단량체 (c)」라고 하는 경우가 있다.)에 유래하는 구조 단위, 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 구조 단위 등을 들 수 있다.

단량체 (a)로서는, 예를 들면, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 및 o-, m-, p-비닐벤조산 등의 불포화 모노카르본산;

말레산, 푸마르산, 시트라콘산, 메사콘산, 이타콘산, 3-비닐프탈산, 4-비닐프탈산, 3,4,5,6-테트라히드로프탈산, 1,2,3,6-테트라히드로프탈산, 디메틸테트라히드로프탈산 및 1,4-시클로헥센디카르본산 등의 불포화 디카르본산;

메틸-5-노르보르넨-2,3-디카르본산, 5-카르복시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5,6-디카르복시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-카르복시-5-메틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-카르복시-5-에틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-카르복시-6-메틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-카르복시-6-에틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔 등의 카르복시기를 함유하는 비시클로 불포화 화합물;

무수 말레산, 시트라콘산 무수물, 이타콘산 무수물, 3-비닐프탈산 무수물, 4-비닐프탈산 무수물, 3,4,5,6-테트라히드로프탈산 무수물, 1,2,3,6-테트라히드로프탈산 무수물, 디메틸테트라히드로프탈산 무수물, 5,6-디카르복시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔 무수물 등의 불포화 디카르본산 무수물;

호박산 모노〔2-(메타)아크릴로일옥시에틸〕 및 프탈산 모노〔2-(메타)아크릴로일옥시에틸〕 등의 2가 이상의 다가 카르본산의 불포화 모노〔(메타)아크릴로일옥시알킬〕에스테르;

α-(히드록시메틸)아크릴산 등, 동일 분자 중에 히드록시기 및 카르복시기를 함유하는 불포화 아크릴레이트;

등을 들 수 있다.

이들 중, 공중합 반응성의 점이나 얻어지는 수지의 알칼리 수용액에 대한 용해성의 점에서, 아크릴산, 메타크릴산 및 무수 말레산 등이 바람직하다.

단량체 (b)는, 탄소수 2~4의 환상 에테르 구조(예를 들면, 옥시란환, 옥세탄환 및 테트라히드로푸란환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종)와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 중합성 화합물을 말한다.

단량체 (b)는, 탄소수 2~4의 환상 에테르 구조와 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 단량체인 것이 바람직하다.

단량체 (b)로서는, 예를 들면, 옥시라닐기와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체(이하, 「단량체 (b1)」이라고 하는 경우가 있다.), 옥세타닐기와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체(이하, 「단량체 (b2)」라고 하는 경우가 있다.) 및 테트라히드로푸릴기와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체(이하, 「단량체 (b3)」이라고 하는 경우가 있다.) 등을 들 수 있다.

단량체 (b1)로서는, 예를 들면, 직쇄상 또는 분기쇄상의 지방족 불포화 탄화수소가 에폭시화된 구조를 가지는 단량체(이하, 「단량체 (b1-1)」이라고 하는 경우가 있다.) 및 지환식 불포화 탄화수소가 에폭시화된 구조를 가지는 단량체(이하, 「단량체 (b1-2)」라고 하는 경우가 있다.)를 들 수 있다.

단량체 (b1-1)로서는, 글리시딜기와 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 단량체가 바람직하다.

단량체 (b1-1)로서는, 예를 들면, 글리시딜(메타)아크릴레이트, β-메틸글리시딜(메타)아크릴레이트, β-에틸글리시딜(메타)아크릴레이트, 글리시딜비닐에테르, o-비닐벤질글리시딜에테르, m-비닐벤질글리시딜에테르, p-비닐벤질글리시딜에테르, α-메틸-o-비닐벤질글리시딜에테르, α-메틸-m-비닐벤질글리시딜에테르, α-메틸-p-비닐벤질글리시딜에테르, 2,3-비스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,4-비스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,5-비스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,6-비스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,3,4-트리스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,3,5-트리스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 2,3,6-트리스(글리시딜옥시메틸)스티렌, 3,4,5-트리스(글리시딜옥시메틸)스티렌 및 2,4,6-트리스(글리시딜옥시메틸)스티렌 등을 들 수 있다.

단량체 (b1-2)로서는, 예를 들면, 비닐시클로헥센모노옥사이드, 1,2-에폭시-4-비닐시클로헥산(예를 들면, 셀록사이드(등록상표) 2000; (주)다이셀제), 3,4-에폭시시클로헥실메틸(메타)아크릴레이트(예를 들면, 사이클로머(등록상표) A400; (주)다이셀제), 3,4-에폭시시클로헥실메틸(메타)아크릴레이트(예를 들면, 사이클로머(등록상표) M100; (주)다이셀제), 식 (BI)로 나타나는 화합물 및 식 (BII)로 나타나는 화합물 등을 들 수 있다.

[식 (BI) 및 식 (BII) 중, R^a 및 R^b는, 서로 독립적으로, 수소 원자, 또는 탄소수 1~4의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기에 포함되는 수소 원자는, 히드록시기로 치환되어 있어도 된다.

X^a 및 X^b는, 서로 독립적으로, 단결합, *-R^c-, *-R^c-O-, *-R^c-S- 또는 *-R^c-NH-를 나타낸다.

R^c는, 탄소수 1~6의 알칸디일기를 나타낸다.

*은, O와의 결합손을 나타낸다.]

탄소수 1~4의 알킬기로서는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기 등을 들 수 있다.

수소 원자가 히드록시로 치환된 알킬기로서는, 예를 들면, 히드록시메틸기, 1-히드록시에틸기, 2-히드록시에틸기, 1-히드록시프로필기, 2-히드록시프로필기, 3-히드록시프로필기, 1-히드록시-1-메틸에틸기, 2-히드록시-1-메틸에틸기, 1-히드록시부틸기, 2-히드록시부틸기, 3-히드록시부틸기, 4-히드록시부틸기 등을 들 수 있다.

R^a 및 R^b로서는, 바람직하게는 수소 원자, 메틸기, 히드록시메틸기, 1-히드록시에틸기, 2-히드록시에틸기를 들 수 있고, 보다 바람직하게는 수소 원자, 메틸기를 들 수 있다.

알칸디일기로서는, 예를 들면, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로판-1,2-디일기, 프로판-1,3-디일기, 부탄-1,4-디일기, 펜탄-1,5-디일기, 헥산-1,6-디일기 등을 들 수 있다.

X^a 및 X^b로서는, 바람직하게는 단결합, 메틸렌기, 에틸렌기, *-CH₂-O- 및 *-CH₂CH₂-O-를 들 수 있고, 보다 바람직하게는 단결합, *-CH₂CH₂-O-를 들 수 있다(*은 O와의 결합손을 나타낸다.).

식 (BI)로 나타나는 화합물로서는, 식 (BI-1)~식 (BI-15) 중 어느 것으로 나타나는 화합물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 식 (BI-1), 식 (BI-3), 식 (BI-5), 식 (BI-7), 식 (BI-9) 및 식 (BI-11)~식 (BI-15)로 나타나는 화합물이 바람직하고, 식 (BI-1), 식 (BI-7), 식 (BI-9) 및 식 (BI-15)로 나타나는 화합물이 보다 바람직하다.

식 (BII)로 나타나는 화합물로서는, 식 (BII-1)~식 (BII-15) 중 어느 것으로 나타나는 화합물 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 바람직하게는 식 (BII-1), 식 (BII-3), 식 (BII-5), 식 (BII-7), 식 (BII-9) 및 식 (BII-11)~식 (BII-15)로 나타나는 화합물을 들 수 있고, 보다 바람직하게는 식 (BII-1), 식 (BII-7), 식 (BII-9) 및 식 (BII-15)로 나타나는 화합물을 들 수 있다.

식 (BI)로 나타나는 화합물 및 식 (BII)로 나타나는 화합물은, 각각 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 식 (BI)로 나타나는 화합물 및 식 (BII)로 나타나는 화합물을 병용해도 된다. 식 (BI)로 나타나는 화합물 및 식 (BII)로 나타나는 화합물을 병용하는 경우, 이들의 함유 비율 〔식 (BI)로 나타나는 화합물:식 (BII)로 나타나는 화합물〕은 몰 기준으로, 바람직하게는 5:95~95:5이며, 보다 바람직하게는 10:90~90:10이고, 더 바람직하게는 20:80~80:20이다.

단량체 (b2)로서는, 옥세타닐기와 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 단량체가 보다 바람직하다.

단량체 (b2)로서는, 예를 들면, 3-메틸-3-메타크릴로일옥시메틸옥세탄, 3-메틸-3-아크릴로일옥시메틸옥세탄, 3-에틸-3-메타크릴로일옥시메틸옥세탄, 3-에틸-3-아크릴로일옥시메틸옥세탄, 3-메틸-3-메타크릴로일옥시에틸옥세탄, 3-메틸-3-아크릴로일옥시에틸옥세탄, 3-에틸-3-메타크릴로일옥시에틸옥세탄, 3-에틸-3-아크릴로일옥시에틸옥세탄 등을 들 수 있다.

단량체 (b3)으로서는, 테트라히드로푸릴기와 (메타)아크릴로일옥시기를 가지는 단량체가 보다 바람직하다.

단량체 (b3)으로서는, 예를 들면, 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트(예를 들면, 비스코트 V#150, 오사카유기화학공업(주)제), 테트라히드로푸르푸릴메타크릴레이트 등을 들 수 있다.

단량체 (b)로서는, 얻어지는 컬러 필터의 내열성, 내약품성 등의 신뢰성을 보다 높게 할 수 있는 점에서, 단량체 (b1)인 것이 바람직하다. 또한, 착색 경화성 수지 조성물의 보존 안정성이 우수하다고 하는 점에서, 단량체 (b1-2)가 보다 바람직하다.

단량체 (c)로서는, 예를 들면, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, sec-부틸(메타)아크릴레이트, tert-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 시클로펜틸(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 2-메틸시클로헥실(메타)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.0^2,6]데칸-8-일(메타)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.0^2,6]데칸-9-일(메타)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.0^2,6]데센-8-일(메타)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.0^2,6]데센-9-일(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐옥시에틸(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 아다만틸(메타)아크릴레이트, 알릴(메타)아크릴레이트, 프로파르길(메타)아크릴레이트, 페닐(메타)아크릴레이트, 나프틸(메타)아크릴레이트 및 벤질(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산 에스테르;

2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 및 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트 등의 히드록시기 함유 (메타)아크릴산 에스테르;

말레산 디에틸, 푸마르산 디에틸 및 이타콘산 디에틸 등의 디카르본산 디에스테르;

비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-메틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-에틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-히드록시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-히드록시메틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-(2'-히드록시에틸)비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-메톡시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-에톡시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5,6-디히드록시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5,6-디(히드록시메틸)비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5,6-디(2'-히드록시에틸)비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5,6-디메톡시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5,6-디에톡시비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-히드록시-5-메틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-히드록시-5-에틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-히드록시메틸-5-메틸비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-tert-부톡시카르보닐비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-시클로헥실옥시카르보닐비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5-페녹시카르보닐비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 5,6-비스(tert-부톡시카르보닐)비시클로[2.2.1]헵트-2-엔 및 5,6-비스(시클로헥실옥시카르보닐)비시클로[2.2.1]헵트-2-엔 등의 비시클로 불포화 화합물;

N-페닐말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, N-벤질말레이미드, N-숙신이미딜-3-말레이미드벤조에이트, N-숙신이미딜-4-말레이미드부틸레이트, N-숙신이미딜-6-말레이미드카프로에이트, N-숙신이미딜-3-말레이미드프로피오네이트 및 N-(9-아크리디닐)말레이미드 등의 디카르보닐이미드 유도체;

스티렌, o-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, 비닐톨루엔 및 p-메톡시스티렌 등의 비닐기 함유 방향족 화합물; (메타)아크릴로니트릴 등의 비닐기 함유 니트릴; 염화 비닐 및 염화 비닐리덴 등의 할로겐화 탄화수소; (메타)아크릴아미드 등의 비닐기 함유 아미드; 아세트산 비닐 등의 에스테르; 1,3-부타디엔, 이소프렌 및 2,3-디메틸-1,3-부타디엔 등의 디엔; 등을 들 수 있다.

이들 중, 공중합 반응성 및 내열성의 점에서, 스티렌, 비닐톨루엔, 트리시클로[5.2.1.0^2,6]데칸-8-일(메타)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.0^2,6]데칸-9-일(메타)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.0^2,6]데센-8-일(메타)아크릴레이트, 트리시클로[5.2.1.0^2,6]데센-9-일(메타)아크릴레이트, N-페닐말레이미드, N-시클로헥실말레이미드, N-벤질말레이미드, 비시클로[2.2.1]헵트-2-엔, 벤질(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 및 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트 등이 바람직하다.

수지 (B)로서는, 구체적으로, 3,4-에폭시시클로헥실메틸(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.0^2,6]데실(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체, 글리시딜(메타)아크릴레이트/벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체, 글리시딜(메타)아크릴레이트/스티렌/(메타)아크릴산 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.0^2,6]데실(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-시클로헥실말레이미드 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.0^2,6]데실(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-시클로헥실말레이미드/2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.0^2,6]데실(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/비닐톨루엔 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.0^2,6]데실(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/2-에틸헥실(메타)아크릴레이트 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.0^2,6]데실(메타)아크릴레이트/트리시클로[5.2.1.0^2,6]데세닐(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-시클로헥실말레이미드 공중합체, 3-메틸-3-(메타)아크릴로일옥시메틸옥세탄/(메타)아크릴산/스티렌 공중합체, 벤질(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체, 스티렌/(메타)아크릴산 공중합체 및 일본공개특허 특개평9-106071호 공보, 일본공개특허 특개2004-29518호 공보 및 일본공개특허 특개2004-361455호 공보의 각 공보 기재의 수지 등을 들 수 있다.

그 중에서도, 수지 (B)로서는, 단량체 (a)에 유래하는 구조 단위 및 단량체 (b)에 유래하는 구조 단위를 포함하는 공중합체가 바람직하다.

수지 (B)는 2종 이상을 조합해도 되고, 이 경우에는, 수지 (B)는, 적어도,

단량체 (a)에 유래하는 구조 단위 및 단량체 (b)에 유래하는 구조 단위를 포함하는 공중합체를 적어도 1종 포함하는 것이 바람직하고,

단량체 (a)에 유래하는 구조 단위 및 단량체 (b1)에 유래하는 구조 단위를 포함하는 공중합체를 적어도 1종 포함하는 것이 보다 바람직하며,

단량체 (a)에 유래하는 구조 단위 및 단량체 (b1-2)에 유래하는 구조 단위를 포함하는 공중합체를 적어도 1종 포함하는 것이 더 바람직하고,

3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.0^2,6]데실(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.0^2,6]데실(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/N-시클로헥실말레이미드/2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.0^2,6]데실(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/비닐톨루엔 공중합체, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.0^2,6]데실(메타)아크릴레이트/(메타)아크릴산/2-에틸헥실(메타)아크릴레이트 공중합체로부터 선택되는 1 이상을 포함하는 것이 특별히 바람직하다.

수지 (B)의 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw)은, 바람직하게는 1,000~100,000이며, 보다 바람직하게는 1,000~50,000이고, 더 바람직하게는 1,000~30,000이며, 특별히 바람직하게는 3000~30000이고, 특히 바람직하게는 5,000~30,000이다.

수지 (B)의 분산도[중량 평균 분자량(Mw)/수 평균 분자량(Mn)]은, 바람직하게는 1~6이며, 보다 바람직하게는 1~5이고, 더 바람직하게는 1~4이다.

수지 (B)의 산가(고형분 환산값)는, 바람직하게는 10~500mg-KOH/g, 보다 바람직하게는 20~450mg-KOH/g, 더 바람직하게는 20~400mg-KOH/g, 보다 더 바람직하게는 20~370mg-KOH/g이며, 보다 한층 바람직하게는 30~370mg-KOH/g, 보다 더 한층 바람직하게는 30~350mg-KOH/g, 특히 바람직하게는 30~340mg-KOH/g, 가장 바람직하게는 30~335mg-KOH/g이다. 여기서 산가는 수지 (B) 1g을 중화하는데 필요한 수산화 칼륨의 양(mg)으로서 측정되는 값이며, 예를 들면 수산화 칼륨 수용액을 이용하여 적정함으로써 구할 수 있다.

착색 경화성 수지 조성물 중, 수지 (B)의 함유율은, 고형분의 총량에 대하여, 100질량% 미만이다. 본 발명의 바람직한 양태에 있어서, 착색 경화성 수지 조성물 중의 수지 (B)의 함유율은, 고형분의 총량 중, 예를 들면 1질량% 이상 30질량% 이하여도 되고, 바람직하게는 2질량% 이상 25질량% 이하이며, 보다 바람직하게는 4질량% 이상 20질량% 이하이다.

[중합성 화합물 (C)]

중합성 화합물 (C)는, 중합 개시제 (D)로부터 발생한 활성 라디칼 및/또는 산에 의해 중합할 수 있는 화합물이며, 예를 들면, 중합성의 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 화합물 등이고, 바람직하게는 (메타)아크릴산 에스테르 화합물이다.

에틸렌성 불포화 결합을 1개 가지는 중합성 화합물로서는, 예를 들면, 노닐페닐카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, N-비닐피롤리돈 등, 및, 상기 서술의 단량체 (a), 단량체 (b) 및 단량체 (c)를 들 수 있다.

에틸렌성 불포화 결합을 2개 가지는 중합성 화합물로서는, 예를 들면, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀 A의 비스(아크릴로일옥시에틸)에테르 및 3-메틸펜탄디올디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

그 중에서도, 중합성 화합물 (C)는, 에틸렌성 불포화 결합을 3개 이상 가지는 중합성 화합물인 것이 바람직하다. 이와 같은 중합성 화합물로서는, 예를 들면, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨옥타(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨헵타(메타)아크릴레이트, 테트라펜타에리스리톨데카(메타)아크릴레이트, 테트라펜타에리스리톨노나(메타)아크릴레이트, 트리스(2-(메타)아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 에틸렌글리콜 변성 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 변성 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 변성 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 변성 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트 및 카프로락톤 변성 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있고, 바람직하게는 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트 및 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.

중합성 화합물 (C)의 중량 평균 분자량은, 바람직하게는 50 이상 4000 이하이며, 보다 바람직하게는 50 이상 3500 이하이고, 더 바람직하게는 50 이상 3000 이하이며, 특히 바람직하게는 150 이상 2,900 이하이고, 특히 바람직하게는 250 이상 1,500 이하이다.

중합성 화합물 (C)의 함유율은, 착색 경화성 수지 조성물 중, 고형분의 총량에 대하여, 100질량% 미만이다. 본 발명의 바람직한 양태에 있어서, 착색 경화성 수지 조성물 중의 중합성 화합물 (C)의 함유율은, 고형분의 총량 중, 예를 들면 1질량% 이상 50질량% 이하여도 되고, 바람직하게는 5질량% 이상 45질량% 이하이며, 보다 바람직하게는 10질량% 이상 40질량% 이하이고, 특히 바람직하게는 15질량% 이상 40질량% 이하이다.

[중합 개시제 (D)]

중합 개시제 (D)는, 광이나 열의 작용에 의해 활성 라디칼, 산 등을 발생시켜, 중합을 개시할 수 있는 화합물이면 특별히 한정되지 않고, 공지의 중합 개시제를 이용할 수 있다.

중합 개시제 (D)로서는, 옥심 화합물, 예를 들면 O-아실옥심 화합물 등, 알킬페논 화합물, 비이미다졸 화합물, 트리아진 화합물 및 아실포스핀옥사이드 화합물 등을 들 수 있다.

O-아실옥심 화합물로서는, 예를 들면, N-벤조일옥시-1-(4-페닐설파닐페닐)부탄-1-온-2-이민, N-벤조일옥시-1-(4-페닐설파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민, N-벤조일옥시-1-(4-페닐설파닐페닐)-3-시클로펜틸프로판-1-온-2-이민, N-아세톡시-1-(4-페닐설파닐페닐)-3-시클로펜틸프로판-1-온-2-이민, N-아세톡시-1-(4-페닐설파닐페닐)-3-시클로헥실프로판-1-온-2-이민, N-아세톡시-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]에탄-1-이민, N-아세톡시-1-[9-에틸-6-{2-메틸-4-(3,3-디메틸-2,4-디옥시시클로펜타닐메틸옥시)벤조일}-9H-카르바졸-3-일]에탄-1-이민, N-아세톡시-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-3-시클로펜틸프로판-1-이민 및 N-벤조일옥시-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-3-시클로펜틸프로판-1-온-2-이민 등을 들 수 있다. 또한, O-아실옥심 화합물로서, 이르가큐어 OXE01, OXE02(이상, BASF제) 및 N-1919((주)ADEKA제) 등의 시판품을 이용해도 된다. 그 중에서도, O-아실옥심 화합물로서는, N-벤조일옥시-1-(4-페닐설파닐페닐)부탄-1-온-2-이민, N-벤조일옥시-1-(4-페닐설파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민 및 N-벤조일옥시-1-(4-페닐설파닐페닐)-3-시클로펜틸프로판-1-온-2-이민으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하고, N-벤조일옥시-1-(4-페닐설파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민이 보다 바람직하다.

알킬페논 화합물로서는, 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸설파닐페닐)프로판-1-온, 2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-2-벤질부탄-1-온 및 2-(디메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]부탄-1-온 등을 들 수 있다. 알킬페논 화합물로서, 이르가큐어 369, 907, 379(이상, BASF제) 등의 시판품을 이용해도 된다.

알킬페논 화합물로서는, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-〔4-(2-히드록시에톡시)페닐〕프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-히드록시-2-메틸-1-(4-이소프로펜일페닐)프로판-1-온의 올리고머, α,α-디에톡시아세토페논 및 벤질디메틸케탈도 들 수 있다.

비이미다졸 화합물로서는, 예를 들면, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸(예를 들면, 일본공개특허 특개평 6-75372호 공보, 일본공개특허 특개평6-75373호 공보 등 참조.), 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(알콕시페닐)비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(디알콕시페닐)비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(트리알콕시페닐)비이미다졸(예를 들면, 일본공고특허 특공소48-38403호 공보, 일본공개특허 특개소62-174204호 공보 등 참조.) 및 4,4',5,5'-위치의 페닐기가 카르보알콕시기에 의해 치환되어 있는 비이미다졸 화합물(예를 들면, 일본공개특허 특개평7-10913호 공보 등 참조) 등을 들 수 있다.

트리아진 화합물로서는, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시나프틸)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시스티릴)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-〔2-(5-메틸푸란-2-일)에테닐〕-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-〔2-(푸란-2-일)에테닐〕-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-〔2-(4-디에틸아미노-2-메틸페닐)에테닐〕-1,3,5-트리아진 및 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-〔2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐〕-1,3,5-트리아진 등을 들 수 있다.

아실포스핀옥사이드 화합물로서는, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있다. 이르가큐어(등록상표) 819(BASF제) 등의 시판품을 이용해도 된다.

또한 중합 개시제 (D)로서는, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르 등의 벤조인 화합물; 벤조페논, o-벤조일벤조산 메틸, 4-페닐벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐설파이드, 3,3’,4,4'-테트라(tert-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논 및 2,4,6-트리메틸벤조페논 등의 벤조페논 화합물; 9,10-페난트렌퀴논, 2-에틸안트라퀴논 및 캄퍼퀴논 등의 퀴논 화합물; 10-부틸-2-클로로아크리돈, 벤질, 페닐글리옥실산 메틸 및 티타노센 화합물 등을 들 수 있다.

이들은, 후술의 중합 개시 조제(이하, 중합 개시 조제 (D1)이라고 하는 경우가 있다.), 특히 아민류와 조합하여 이용하는 것이 바람직하다.

중합 개시제 (D)는, 바람직하게는 알킬페논 화합물, 트리아진 화합물, 아실포스핀옥사이드 화합물, 옥심 화합물 및 비이미다졸 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 중합 개시제이며, 보다 바람직하게는 옥심 화합물을 포함하는 중합 개시제이고, 더 바람직하게는 O-아실옥심 화합물을 포함하는 중합 개시제이다.

본 발명의 바람직한 양태에 있어서, 착색 경화성 수지 조성물 중의 중합 개시제 (D)의 함유율은, 고형분의 총량 중, 예를 들면 1질량% 이상 20질량% 이하여도 되고, 바람직하게는 2질량% 이상 15질량% 이하이며, 보다 바람직하게는 5질량% 이상 12질량% 이하이다.

[중합 개시 조제 (D1)]

착색 경화성 수지 조성물은, 중합 개시 조제 (D1)을 함유해도 된다. 중합 개시 조제 (D1)은, 중합 개시제 (D)에 의해 중합이 개시된 중합성 화합물 (C)의 중합을 촉진하기 위해 이용되는 화합물, 혹은 증감제이다. 중합 개시 조제 (D1)을 포함하는 경우, 통상, 중합 개시제 (D)와 조합하여 이용된다.

중합 개시 조제 (D1)로서는, 아민 화합물, 알콕시안트라센 화합물, 티오크산톤 화합물 및 카르본산 화합물 등을 들 수 있다.

아민 화합물로서는, 트리에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 트리이소프로판올아민, 4-디메틸아미노벤조산 메틸, 4-디메틸아미노벤조산 에틸, 4-디메틸아미노벤조산 이소아밀, 벤조산 2-디메틸아미노에틸, 4-디메틸아미노벤조산 2-에틸헥실, N,N-디메틸파라톨루이딘, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논(통칭 미힐러케톤), 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 및 4,4'-비스(에틸메틸아미노)벤조페논 등을 들 수 있고, 바람직하게는 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논을 들 수 있다. 또한, 아민 화합물로서, EAB-F(호도가야화학공업(주)제) 등의 시판품을 이용해도 된다.

알콕시안트라센 화합물로서는, 9,10-디메톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디메톡시안트라센, 9,10-디에톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디에톡시안트라센, 9,10-디부톡시안트라센 및 2-에틸-9,10-디부톡시안트라센 등을 들 수 있다.

티오크산톤 화합물로서는, 2-이소프로필티오크산톤, 4-이소프로필티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤 및 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤 등을 들 수 있다.

카르본산 화합물로서는, 페닐설파닐아세트산, 메틸페닐설파닐아세트산, 에틸페닐설파닐아세트산, 메틸에틸페닐설파닐아세트산, 디메틸페닐설파닐아세트산, 메톡시페닐설파닐아세트산, 디메톡시페닐설파닐아세트산, 클로로페닐설파닐아세트산, 디클로로페닐설파닐아세트산, N-페닐글리신, 페녹시아세트산, 나프틸티오아세트산, N-나프틸글리신 및 나프톡시아세트산 등을 들 수 있다.

이들 중합 개시 조제 (D1)을 이용하는 경우, 그 함유율은, 수지 (B) 및 중합성 화합물 (C)의 합계량에 대하여, 바람직하게는 0.1질량% 이상 30질량% 이하이며, 보다 바람직하게는 1질량% 이상 20질량% 이하이다.

[용제 (E)]

착색 경화성 수지 조성물은, 용제 (E)를 함유할 수 있다. 용제 (E)는 특별히 한정되지 않고, 당해 분야에서 통상 사용되는 용제를 이용할 수 있다.

용제 (E)는, 예를 들면, 에스테르 용제(분자 내에 -CO-O-를 포함하고, -O-를 포함하지 않는 용제), 에테르 용제(분자 내에 -O-를 포함하고, -CO-O-를 포함하지 않는 용제), 에테르에스테르 용제(분자 내에 -CO-O-와 -O-를 포함하는 용제), 케톤 용제(분자 내에 -CO-를 포함하고, -CO-O-를 포함하지 않는 용제), 알코올 용제(분자 내에 OH를 포함하고, -O-, -CO- 및 -CO-O-를 포함하지 않는 용제), 방향족 탄화수소 용제, 아미드 용제 및 디메틸술폭시드 등을 들 수 있다.

에스테르 용제로서는, 젖산 메틸, 젖산 에틸, 젖산 부틸, 2-히드록시이소부탄산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 n-부틸, 아세트산 이소부틸, 포름산 펜틸, 아세트산 이소펜틸, 프로피온산 부틸, 부티르산 이소프로필, 부티르산 에틸, 부티르산 부틸, 피루브산 메틸, 피루브산 에틸, 피루브산 프로필, 아세토아세트산 메틸, 아세토아세트산 에틸, 시클로헥산올아세테이트 및 γ-부티로락톤 등을 들 수 있다.

에테르 용제로서는, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 3-메톡시-1-부탄올, 3-메톡시-3-메틸부탄올, 테트라히드로푸란, 테트라히드로피란, 1,4-디옥산, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 아니솔, 페네톨 및 메틸아니솔 등을 들 수 있다.

에테르에스테르 용제로서는, 메톡시아세트산 메틸, 메톡시아세트산 에틸, 메톡시아세트산 부틸, 에톡시아세트산 메틸, 에톡시아세트산 에틸, 3-메톡시프로피온산 메틸, 3-메톡시프로피온산 에틸, 3-에톡시프로피온산 메틸, 3-에톡시프로피온산 에틸, 2-메톡시프로피온산 메틸, 2-메톡시프로피온산 에틸, 2-메톡시프로피온산 프로필, 2-에톡시프로피온산 메틸, 2-에톡시프로피온산 에틸, 2-메톡시-2-메틸프로피온산 메틸, 2-에톡시-2-메틸프로피온산 에틸, 3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트 및 디프로필렌글리콜메틸에테르아세테트 등을 들 수 있다.

케톤 용제로서는, 4-히드록시-4-메틸-2-펜탄온, 아세톤, 2-부탄온, 2-헵탄온, 3-헵탄온, 4-헵탄온, 4-메틸-2-펜탄온, 시클로펜탄온, 시클로헥산온 및 이소포론 등을 들 수 있다.

알코올 용제로서는, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 및 글리세린 등을 들 수 있다.

방향족 탄화수소 용제로서는, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 및 메시틸렌 등을 들 수 있다.

아미드 용제로서는, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드 및 N-메틸피롤리돈 등을 들 수 있다.

이들 용제는, 2종 이상을 병용해도 된다.

상기의 용제 중, 도포성, 건조성의 점에서, 1atm에 있어서의 비등점이 120℃ 이상 180℃ 이하인 유기 용제가 바람직하다. 용제로서는, 바람직하게는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 젖산 에틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 3-에톡시프로피온산에틸, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 4-히드록시-4-메틸-2-펜탄온, 및 N,N-디메틸포름아미드를 들 수 있고, 보다 바람직하게는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 젖산 에틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 및 4-히드록시-4-메틸-2-펜탄온 등을 들 수 있다.

용제 (E)의 함유율은, 착색 경화성 수지 조성물의 총량에 대하여, 100질량% 미만이며, 바람직하게는 70질량% 이상 95질량% 이하, 더 바람직하게는 75질량% 이상 92질량% 이하이다. 바꿔 말하면, 착색 조성물의 고형분의 총량은, 바람직하게는 5질량% 이상 30질량% 이하, 보다 바람직하게는 8질량% 이상 25질량% 이하이다. 본 발명의 바람직한 양태에 있어서, 착색 경화성 수지 조성물 중의 용제 (E)의 함유율은, 착색 경화성 수지 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 70질량% 이상 95질량% 이하여도 되고, 바람직하게는 80질량% 이상 90질량% 이하이다.

[착색제 (A) 함유액의 조제]

착색 경화성 수지 조성물이 용제 (E)를 포함하는 경우, 미리 착색제 (A)와 용제 (E)를 포함하는 착색제 (A) 함유액을 조제한 후, 당해 착색제 (A) 함유액을 사용하여 착색 경화성 수지 조성물을 조제해도 된다. 착색제 (A)가 용제 (E)에 용해되지 않는 경우, 착색제 (A) 함유액은, 착색제 (A)를 용제 (E)에 분산시켜 혼합함으로써 조제할 수 있다. 착색제 (A) 함유액은, 착색 경화성 수지 조성물에 함유되는 용제 (E)의 일부 또는 전부를 포함하고 있어도 된다.

착색제 (A) 함유액 중의 고형분의 함유율은, 착색제 (A) 함유액의 총량에 대하여, 100질량% 미만이며, 바람직하게는 0.01질량% 이상 99.99질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.1질량% 이상 99.9질량% 이하이며, 더 바람직하게는 0.1질량% 이상 99질량% 이하이고, 특별히 바람직하게는 1질량% 이상 90질량% 이하이며, 한층 바람직하게는 1질량% 이상 80질량% 이하이고, 특히 바람직하게는 1질량% 이상 70질량% 이하이며, 매우 바람직하게는 1질량% 이상 60질량% 이하이고, 가장 바람직하게는 1질량% 이상 50질량% 이하이다.

착색제 (A) 함유액 중의 착색제 (A)의 함유율은, 착색제 (A) 함유액 중의 고형분의 총량 중, 100질량% 이하이며, 바람직하게는 1질량% 이상 99질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 1질량% 이상 95질량% 이하이며, 더 바람직하게는 1질량% 이상 90질량% 이하이고, 특히 바람직하게는 3질량% 이상 80질량% 이하이며, 한층 바람직하게는 5질량% 이상 70질량% 이하이다. 본 발명의 바람직한 양태에 있어서, 착색제 (A) 함유액 중의 착색제 (A)의 함유율은, 고형분의 총량 중, 예를 들면 40질량% 이상 80질량% 이하여도 되고, 바람직하게는 50질량% 이상 70질량% 이하이다.

착색제 (A)는, 필요에 따라, 로진 처리, 산성기 또는 염기성기가 도입된 착색제 (A) 유도체 등을 이용한 표면 처리, 고분자 화합물 등에 의한 착색제 (A) 표면에 대한 그래프트 처리, 황산 미립화법 등에 의한 미립화 처리, 불순물을 제거하기 위한 유기 용제나 물 등에 의한 세정 처리, 이온성 불순물의 이온 교환법 등에 의한 제거 처리 등이 실시되고 있어도 된다. 착색제 (A)의 입경은, 대략 균일한 것이 바람직하다.

착색제 (A)는, 분산제를 함유시켜 분산 처리를 행함으로써, 착색제 (A)가 착색제 (A) 함유액 중에서 균일하게 분산된 상태로 할 수 있다. 착색제 (A)는, 각각 단독으로 분산 처리해도 되고, 복수종을 혼합하여 분산 처리해도 된다.

분산제로서는, 계면활성제 등을 들 수 있고, 카티온계, 아니온계, 논이온계 및 양성(兩性) 중 어느 계면활성제여도 된다. 구체적으로는 폴리에스테르계, 폴리아민계 및 아크릴계 등의 계면활성제 등을 들 수 있다. 이들 분산제는, 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다. 분산제로서는, 상품명으로 나타내면, KP(신에츠화학공업(주)제), 플로우렌(교에이샤화학(주)제), 솔스퍼스(등록상표)(제네카(주)제), EFKA(등록상표)(BASF제), 아지스파(등록상표)(아지노모토 파인 테크노(주)제), DISPERBYK(등록상표)(빅케미(주)제), 및 BYK(등록상표)(빅케미(주)제) 등을 들 수 있다.

착색제 (A) 함유액이 분산제를 함유하는 경우, 당해 분산제(고형분)의 사용량은, 착색제 (A) 100질량부에 대하여, 예를 들면 0.01질량부 이상 10000질량부 이하이며, 바람직하게는 0.01질량부 이상 5000질량부 이하이고, 보다 바람직하게는 0.01질량부 이상 1000질량부 이하이며, 더 바람직하게는 0.1질량부 이상 500질량부 이하이고, 특별히 바람직하게는 0.1질량부 이상 300질량부 이하이며, 한층 바람직하게는 1질량부 이상 300질량부 이하이고, 특히 바람직하게는 5질량부 이상 260질량부 이하이다. 당해 분산제의 사용량이 상기 범위에 있으면, 보다 균일한 분산 상태의 착색제 (A) 함유액이 얻어지는 경향이 있다.

착색제 (A) 함유액이 안료를 포함하는 경우, 분산제의 함유율은, 안료의 합계량 100질량부에 대하여, 바람직하게는 1질량부 이상 100질량부 이하이며, 보다 바람직하게는 10질량부 이상 70질량부 이하이고, 더 바람직하게는 20질량부 이상 60질량부 이하이다.

착색제 (A)와 용제 (E)를 포함하는 착색제 (A) 함유액을 미리 조제한 후, 당해 착색제 (A) 함유액을 사용하여, 착색 경화성 수지 조성물을 조제하는 경우, 착색제 (A) 함유액은, 착색 경화성 수지 조성물에 함유되는 수지 (B)의 일부 또는 전부, 바람직하게는 일부를 미리 포함하고 있어도 된다. 수지 (B)를 미리 포함시켜 둠으로써, 착색제 (A) 함유액의 분산 안정성을 더 개선할 수 있다.

착색제 (A) 함유액이 수지 (B)를 함유하는 경우, 수지 (B)의 함유량은, 착색제 (A) 100질량부에 대하여, 예를 들면 0.01질량부 이상 10000질량부 이하이며, 바람직하게는 0.01질량부 이상 5000질량부 이하이고, 보다 바람직하게는 0.01질량부 이상 1000질량부 이하이며, 더 바람직하게는 0.1질량부 이상 500질량부 이하이고, 특별히 바람직하게는 0.1질량부 이상 300질량부 이하이다.

본 발명의 바람직한 양태에 있어서, 착색제 (A) 함유액이 수지 (B)를 포함하는 경우, 착색제 (A) 함유액 중의 수지 (B)의 함유율은, 착색제 (A) 100질량부에 대하여, 예를 들면 10질량부 이상 50질량부 이하여도 되고, 바람직하게는 20질량부 이상 40질량부 이하이다.

착색 경화성 수지 조성물은, 추가로 레벨링제 (F) 및 산화 방지제 (G)를 포함해도 된다.

[레벨링제 (F)]

착색 경화성 수지 조성물은, 레벨링제 (F)를 포함해도 된다.

레벨링제 (F)로서는, 실리콘계 계면활성제, 불소계 계면활성제 및 불소 원자를 가지는 실리콘계 계면활성제 등을 들 수 있다. 이들은, 측쇄에 중합성기를 가지고 있어도 된다.

실리콘계 계면활성제로서는, 분자 내에 실록산 결합을 가지는 계면활성제 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 도레이 실리콘 DC3PA, 동(同)SH7PA, 동DC11PA, 동SH21PA, 동SH28PA, 동SH29PA, 동SH30PA, 동SH8400(상품명: 도레이·다우코닝(주)제), KP321, KP322, KP323, KP324, KP326, KP340, KP341(신에츠화학공업(주)제), TSF400, TSF401, TSF410, TSF4300, TSF4440, TSF4445, TSF4446, TSF4452 및TSF4460(모멘티브·퍼포먼스·머티리얼즈·재팬 합동회사제) 등을 들 수 있다.

불소계 계면활성제로서는, 분자 내에 플루오로카본쇄를 가지는 계면활성제 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 플로라드(등록상표) FC430, 동FC431(스미토모쓰리엠(주)제), 메가팍(등록상표) F142D, 동F171, 동F172, 동F173, 동F177, 동F183, 동F554, 동R30, 동RS-718-K(DIC(주)제), 에프톱(등록상표) EF301, 동EF303, 동EF351, 동EF352(미츠비시머티리얼 전자화성(주)제), 서프론(등록상표) S381, 동S382, 동SC101, 동SC105(아사히글래스(주)제) 및 E5844((주)다이킨파인케미컬 연구소제) 등을 들 수 있다.

불소 원자를 가지는 실리콘계 계면활성제로서는, 분자 내에 실록산 결합 및 플루오로카본쇄를 가지는 계면활성제 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 메가팍(등록상표) R08, 동BL20, 동F475, 동F477및 동F443(DIC(주)제) 등을 들 수 있다.

레벨링제 (F)를 함유하는 경우, 그 함유율은, 착색 경화성 수지 조성물의 총량에 대하여, 통상 0.0001질량% 이상 5질량% 이하이며, 바람직하게는 0.0001질량% 이상 3질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.0001질량% 이상 2질량% 이하이며, 더 바람직하게는 0.0001질량% 이상 1질량% 이하이다. 본 발명의 바람직한 양태에 있어서, 레벨링제 (F)의 함유율은, 착색 경화성 수지 조성물의 총량에 대하여, 예를 들면 0.001질량% 이상 1질량% 이하여도 되고, 바람직하게는 0.005질량% 이상 0.05질량% 이하이다.

레벨링제 (F)의 함유량이 상기 범위 내에 있으면, 컬러 필터의 평탄성을 양호하게 할 수 있다.

[산화 방지제 (G)]

착색 경화성 수지 조성물은, 산화 방지제 (G)를 포함해도 된다.

착색제의 내열성 및 내광성을 향상시키는 관점에서, 산화 방지제를 단독 또는 2종 이상을 조합하여 이용하는 것이 바람직하다. 산화 방지제로서는, 공업적으로 일반적으로 사용되는 산화 방지제이면 특별히 한정은 없고, 페놀계 산화 방지제, 인계 산화 방지제 및 유황계 산화 방지제 등을 이용할 수 있다.

페놀계 산화 방지제로서는, 예를 들면, 이르가녹스 1010(Irganox 1010: 펜타에리스리톨테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], BASF제), 이르가녹스 1076(Irganox 1076: 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, BASF제), 이르가녹스 1330(Irganox 1330: 3,3',3'',5,5',5''-헥사-tert-부틸-a,a',a''-(메시틸렌-2,4,6-트리일)트리-p-크레졸, BASF제), 이르가녹스 3114(Irganox 3114: 1,3,5-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)-1,3,5-트리아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트리온, BASF제), 이르가녹스 3790(Irganox 3790: 1,3,5-트리스((4-tert-부틸-3-히드록시-2,6-크실릴)메틸)-1,3,5-트리아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트리온, BASF제), 이르가녹스 1035(Irganox 1035: 티오디에틸렌비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], BASF제), 이르가녹스 1135(Irganox 1135: 벤젠프로판산, 3,5-비스(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시, C7-C9 측쇄 알킬에스테르, BASF제), 이르가녹스 1520L(Irganox 1520L: 4,6-비스(옥틸티오메틸)-o-크레졸, BASF제), 이르가녹스 3125(Irganox 3125, BASF제), 이르가녹스 565(Irganox 565: 2,4-비스(n-옥틸티오)-6-(4-히드록시 3',5'-디-tert-부틸아닐리노)-1,3,5-트리아진, BASF제), 아데카스타브 AO-80(아데카스타브 AO-80: 3,9-비스(2-(3-(3-tert-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시)-1,1-디메틸에틸)-2,4,8,10-테트라옥사스피로(5,5)운데칸, (주)ADEKA제), 스미라이저 BHT(Sumilizer BHT, 스미토모화학(주)제), 스미라이저 GA-80(Sumilizer GA-80, 스미토모화학(주)제), 스미라이저 GS(Sumilizer GS, 스미토모화학(주)제), 시아녹스 1790(Cyanox 1790, (주)사이테크제) 및 비타민 E(에자이(주)제) 등을 들 수 있다.

인계 산화 방지제로서는, 예를 들면, 이르가포스 168(Irgafos 168: 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, BASF제), 이르가포스 12(Irgafos 12: 트리스[2-[[2,4,8,10-테트라-tert-부틸디벤조[d,f][1,3,2]디옥사포스핀-6-일]옥시]에틸]아민, BASF제), 이르가포스 38(Irgafos 38: 비스(2,4-비스(1,1-디메틸에틸)-6-메틸페닐)에틸에스테르아인산, BASF제), 아데카스타브 329K((주)ADEKA제), 아데카스타브 PEP36((주)ADEKA제), 아데카스타브 PEP-8((주)ADEKA제), Sandstab P-EPQ(클라이언트사제), 웨스턴 618(Weston 618, GE사제), 웨스턴 619G (Weston 619G, GE사제), 울트라녹스 626(Ultranox 626, GE사제) 및 스미라이저 GP(Sumilizer GP: 6-[3-(3-tert-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로폭시]-2,4,8,10-테트라-tert-부틸디벤즈[d,f][1,3,2]디옥사포스페핀)(스미토모화학(주)제) 등을 들 수 있다.

유황계 산화 방지제로서는, 예를 들면, 티오디프로피온산 디라우릴, 디미리스틸 또는 디스테아릴 등의 디알킬티오디프로피오네이트 화합물 및 테트라키스[메틸렌(3-도데실티오)프로피오네이트]메탄 등의 폴리올의 β-알킬메르캅토프로피온산 에스테르 화합물 등을 들 수 있다.

[그 밖의 성분]

착색 경화성 수지 조성물은, 필요에 따라, 충전제, 다른 고분자 화합물, 밀착 촉진제, 광안정제, 연쇄 이동제 등, 당해 기술 분야에서 공지의 첨가제를 포함해도 된다.

밀착 촉진제로서는, 예를 들면, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, 3-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴로일옥시프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-설파닐프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디에톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란 및 N-페닐-3-아미노프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다.

[착색 경화성 수지 조성물의 제조 방법]

착색 경화성 수지 조성물은, 예를 들면, 착색제 (A), 수지 (B), 중합성 화합물 (C), 중합 개시제 (D), 및, 필요에 따라, 중합 개시 조제 (D1), 용제 (E), 레벨링제 (F), 산화 방지제 (G) 및 그 밖의 성분을 혼합함으로써 조제할 수 있다.

혼합은 공지 또는 관용의 장치나 조건에 의해 행할 수 있다.

착색제 (A)는, 미리 용제 (E)의 일부 또는 전부와 혼합하여, 착색제 (A)의 평균 입자경이 0.2㎛ 이하 정도가 될 때까지, 비드밀 등을 이용하여 분산시킨 착색제 (A) 분산액의 상태로 이용하는 것이 바람직하다. 이 때, 필요에 따라 상기 분산제, 수지 (B)의 일부 또는 전부를 배합해도 된다.

착색제 (A)는, 미리 용제 (E)의 일부 또는 전부에 용해시켜 용액을 조제하는 것이 바람직하다. 또한, 당해 용액을, 공경 0.01㎛ 이상 1㎛ 이하 정도의 필터로 여과하는 것이 바람직하다.

혼합 후의 착색 경화성 수지 조성물을, 공경 0.01㎛ 이상 10㎛ 정도의 필터로 여과하는 것이 바람직하다.

<반사 필름>

표시 장치는, 특별히 제한은 없지만, 광원의 광을 상기 혼합물, 또는 상기 적층 구조체를 향해 조사하기 위한 광반사 부재를 포함할 수 있다.

반사 필름은, 특별히 제한은 없지만, 반사경, 반사 입자의 필름, 반사 금속 필름, 또는 반사체 등, 임의의 바람직한 공지 재료를 포함할 수 있다.

<확산 필름>

표시 장치는, 특별히 제한은 없지만, 광원의 광, 또는 상기 혼합물로부터 발생한 광을 확산시키기 위한, 확산 필름을 포함할 수 있다. 확산 필름은, 증폭 확산 필름 등의, 상기 기술 분야에서 기지의 임의의 확산 필름을 포함해도 된다.

<휘도 강화부>

본 발명과 관련된 표시 장치는, 특별히 제한은 없지만, 광의 일부분을, 광이 전송된 방향을 향해 반사시켜 되돌리는, 휘도 강화부를 포함할 수 있다.

<프리즘 시트>

프리즘 시트는, 대표적으로는, 기재부와 프리즘부를 가진다. 또한, 기재부는, 인접하는 부재에 따라 생략해도 된다. 프리즘 시트는, 임의의 적절한 접착층(예를 들면, 접착제층, 점착제층)을 개재하여 인접하는 부재에 첩합할 수 있다. 프리즘 시트는, 시인측과는 반대측(배면측)으로 볼록해지는 복수의 단위 프리즘이 병렬되어 구성되어 있다. 프리즘 시트의 볼록부를 배면측을 향해 배치함으로써, 프리즘 시트를 투과하는 광이 집광되기 쉬워진다. 또한, 프리즘 시트의 볼록부를 배면측을 향해 배치하면, 볼록부를 시인측을 향해 배치하는 경우와 비교하여, 프리즘 시트에 입사하지 않고 반사되는 광이 적어, 휘도가 높은 디스플레이를 얻을 수 있다.

<도광판>

도광판으로서는, 임의의 적절한 도광판이 이용될 수 있다. 예를 들면, 가로방향으로부터의 광을 두께 방향으로 편향 가능해지도록, 배면측에 렌즈 패턴이 형성된 도광판, 배면측 및/또는 시인측에 프리즘 형상 등이 형성된 도광판이 이용된다.

<요소간의 매체 재료층>

본 발명과 관련된 표시 장치는, 특별히 제한은 없지만, 인접하는 요소(층)간의 광로 상에 1 이상의 매체 재료로 이루어지는 층을 포함하고 있어도 된다. 1 이상의 매체 재료로서는, 예를 들면 진공, 공기, 가스, 광학 재료, 접착제, 광학 접착제, 유리, 폴리머, 고체, 액체, 겔, 경화 재료, 광학 결합 재료, 굴절률 정합 또는 굴절률 부정합 재료, 굴절률 구배 재료, 클래딩 또는 항(抗)클래딩 재료, 스페이서, 실리카겔, 휘도 강화 재료, 산란 또는 확산 재료, 반사 또는 항반사 재료, 파장 선택성 재료, 파장 선택성 항반사 재료 또는 상기 기술 분야에서 기지의 다른 바람직한 매체가 포함되지만, 이들에 한정되지 않고, 임의의 바람직한 재료가 포함되어도 된다.

표시 장치의 구체예로서는, 예를 들면, EL 디스플레이나 액정 디스플레이용의 파장 변환 재료를 구비한 것을 들 수 있다. 구체적으로는, 색 변환층 (B)를 도광판의 단면(측면)을 따르도록, 광원 (A)와 도광판의 사이에 배치하고, 백색광을 방출하는 백라이트(온 에지 방식의 백라이트)로 하고, 도광판측에 컬러 필터 (C)를 배치한 표시 장치, 색 변환층 (B)를 도광판의 위에 설치하여, 도광판의 단면(측면)에 놓여진 광원 (A)로부터 도광판을 통하여 색 변환층 (B)에 조사되는 광을 백색광으로서 방출하는 백라이트(표면 실장 방식의 백라이트)로 하고, 색 변환층 (B) 상에 컬러 필터 (C)를 배치한 표시 장치, 양자점 조성물을 광원 (A)의 발광부 근방에 설치하여 색 변환층 (B)로 하며, 조사되는 광을 백색광으로서 방출하는 백라이트(온 칩 방식의 백라이트)로 하고, 색 변환층 (B) 상에 컬러 필터 (C)를 배치한 표시 장치 등을 들 수 있다.

표시 장치는, 바람직하게는, 광원 (A)로부터의 광의 광로에 있어서, 광원 (A), 색 변환층 (B), 컬러 필터 (C)를 이 순서로 배치 및/또는 적층한 것이다.

도 3은, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 표시 장치의 개략 단면도이다. 도 3에 나타내는 표시 장치(100)는, 광원 (A)(110)와, 색 변환층 (B)(120)와, 컬러 필터 (C)(130)를 구비한다. 도면에 나타나는 바와 같이, 표시 장치(100)는, 도광판(140)을 더 구비할 수 있다.

표시 장치는, 바람직하게는, Rec. ITU-R BT. 2020의 색 영역의 커버율(이하, 간략화하기 위해 커버율이라고도 함)이 예를 들면 54% 이상이며, 및 취출 효율이 30% 이상이어도 되고, 바람직하게는 커버율이 65% 이상이며, 및 취출 효율이 32% 이상일 수 있다. 또한 Rec. ITU-R BT. 2020의 적색의 색도 좌표(x, y)는 (0.708, 0.292)이며, 녹색의 색도 좌표(x, y)는 (0.170, 0.797)이고, 청색의 색도 좌표(x, y)는 (0.131, 0.046)이다.

<디스플레이>

도 4에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 디스플레이(200)는, 액정 패널(201)과, 전술의 표시 장치(100)를 시인측으로부터 이 순서로 구비한다. 액정 패널(201)은, 대표적으로는, 액정 셀과, 상기 액정 셀의 시인측에 배치된 시인측 편광판과, 상기 액정 셀의 배면측에 배치된 배면측 편광판을 구비한다. 디스플레이는, 임의의 적절한 그 밖의 부재를 더 구비하고 있어도 된다.

<액정 패널>

상기 액정 패널은, 대표적으로는, 액정 셀과, 상기 액정 셀의 시인측에 배치된 시인측 편광판과, 상기 액정 셀의 배면측에 배치된 배면측 편광판을 구비한다. 시인측 편광판 및 배면측 편광판은, 각각의 흡수축이 실질적으로 직교 또는 평행해지도록 하여 배치될 수 있다.

[액정 셀]

액정 셀은, 한 쌍의 기판과, 상기 기판 사이에 협지된 표시 매체로서의 액정층을 가진다. 일반적인 구성에 있어서는, 일방의 기판에, 컬러 필터 및 블랙 매트릭스가 마련되어 있으며, 타방의 기판에, 액정의 전기 광학 특성을 제어하는 스위칭 소자와, 이 스위칭 소자에 게이트 신호를 부여하는 주사선 및 소스 신호를 부여하는 신호선과, 화소 전극 및 대향 전극이 마련되어 있다. 상기 기판 간격(셀 갭)은, 스페이서 등에 의해 제어할 수 있다. 상기 기판의 액정층과 접하는 측에는, 예를 들면, 폴리이미드로 이루어지는 배향막 등을 마련할 수 있다.

[편광판]

편광판은, 대표적으로는, 편광자와, 편광자의 양측에 배치된 보호층을 가진다. 편광자는, 대표적으로는 흡수형 편광자이다.

상기 편광자로서는, 임의의 적절한 편광자가 이용된다. 예를 들면, 폴리비닐알코올계 필름, 부분 포르말화 폴리비닐알코올계 필름, 에틸렌·아세트산 비닐 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 이색성 염료 등의 이색성 물질을 흡착시켜 1축 연신한 것, 폴리비닐알코올의 탈수 처리물이나 폴리염화 비닐의 탈염산 처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 폴리비닐알코올계 필름에 요오드 등의 이색성 물질을 흡착시켜 1축 연신한 편광자가, 편광 이색비가 높아, 특히 바람직하다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 예 중의 「%」 및 「부(部)」는, 특별히 기재하지 않는 한, 질량% 및 질량부이다.

<스펙트럼 곡선 I(x)의 측정>

광 파이버를 구비한 전자 냉각 이면 입사형 고S/N 파이버 멀티 채널 분광기QE65Pro(오션옵틱스주식회사제)를 이용하여, 광원의 위에 광 변환층, 컬러 필터의 순서로 배치한 표시 장치에 대하여 정면 (0°)의 스펙트럼을 측정했다. 그 때, 표시 장치와 검출부의 거리를 30㎜로 했다. 스펙트럼 곡선 I(x)에 있어서의 3개의 파장 범위 380㎚ 이상 495㎚ 미만, 495㎚ 이상 585㎚ 이하, 585㎚ 초과 780㎚ 이하에 있어서의 각각의 최대 피크 파장[㎚] Peak_{b, g, r} 및 반치전폭[㎚] FWHM_{b, g, r}을 표 1에 나타낸다.

<스펙트럼 곡선 T_b,g,r(x)의 측정>

적분구를 구비한 자외가시 근적외 분광 광도계(UV-3600; (주)시마즈제작소사제)를 이용했다. 측정 기판은, 컬러 필터를 유리 기판 상에 직접 형성한 것을 이용했다. 백그라운드는 유리 기판에서 취득했다. 스펙트럼 곡선 T_{b, g, r}(x)의 최대 피크 파장[㎚]을 표 1에 나타낸다.

<색도의 측정>

상기에서 측정한 스펙트럼 곡선 T_{b, g, r}(x)로부터 각각 색도(x, y) 및 강도를 구했다. 색도(x, y)는, CIE의 XYZ 표색계에 있어서의 xy 색도 좌표(x, y)이다.

<광원의 피크 파장의 측정>

상기 서술의 스펙트럼 곡선 I(x)의 측정에 이용한 분광기로 광원의 발광 스펙트럼을 측정하고, 측정한 발광 스펙트럼으로부터 광원의 피크 파장을 판독했다.

<색 변환층의 두께 측정>

막 두께 측정 장치(DEKTAK3; 일본진공기술(주)제))에 의해 측정했다.

<양자점의 발광 스펙트럼의 측정>

절대 PL 양자 수율 측정 장치(하마마츠포토닉스제, 상품명 C9920-02, 여기광 450㎚, 실온, 대기하)를 이용하여 측정했다. 얻어진 발광 스펙트럼으로부터 최대 피크 파장(λmax)[㎚]과 반치전폭[㎚]를 구했다.

<페로브스카이트 형광 입자의 발광 스펙트럼의 측정>

절대 PL 양자 수율 측정 장치(하마마츠포토닉스제, 상품명 C9920-02, 여기광 450㎚, 실온, 대기하)를 이용하여 측정했다. 얻어진 발광 스펙트럼으로부터 최대 피크 파장(λmax)[㎚]과 반치전폭[㎚]을 구했다.

<중량 평균 분자량(Mw) 및 수 평균 분자량(Mn)의 측정>

수지 (B)의 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw) 및 수 평균 분자량(Mn)의 측정은, GPC법에 의해 이하의 조건으로 행했다.

장치: HLC-8120GPC(토소(주)제)

칼럼: TSK-GELG2000HXL

칼럼 온도: 40℃

용매: 테트라히드로푸란

유속: 1.0mL/분

분석 시료의 고형분 농도: 0.001~0.01질량%

주입량: 50μL

검출기: RI

교정용 표준 물질: TSK STANDARD POLYSTYRENE F-40, F-4, F-288, A-2500, A-500(토소(주)제)

상기에서 얻어진 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw) 및 수 평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn)를 분산도라고 했다.

<α의 결정>

상기에서 구한 스펙트럼 곡선 I(x)를 이용하여, 이하의 식에 따라, 조건 (I)에 있어서의 α를 구했다. 여기서, 하기 식 h(x)는, 스펙트럼 곡선 I(x)에 있어서 파장 범위 440<x<460, 520<x<540, 620<x<650에 있어서의 강도를 제로로 하였을 때, 파장 범위 380㎚≤x<495㎚, 495㎚≤x≤585㎚, 585㎚≤x≤780㎚에 있어서의 스펙트럼 곡선 I(x)의 영역에 대한 스펙트럼 곡선 I(x)가 대응하는 파장에 있어서의 강도의 비율을 나타낸다.

<β의 결정>

측정한 각 컬러 필터의 스펙트럼 곡선 T_{b, g, r}(x)을 이용하여, 이하의 식에 따라, 조건 (II)에 있어서의 β를 구했다. 여기서, 하기 식 j(x)는, 파장 범위 380㎚≤x<440㎚, 460㎚<x<520㎚, 540㎚<x<620㎚ 및 650㎚<x≤780㎚에 있어서 광선 투과율은 제로가 되고, 파장 범위 440㎚≤x≤460㎚, 520㎚≤x≤540㎚ 및 620㎚≤x≤650㎚에서는 각각 광선 투과율이 스펙트럼 곡선 T_{b, g, r}(x)이 대응하는 파장에 있어서의 광선 투과율과 동등한 함수를 나타낸다.

<커버율>

상기 서술의 「색도의 측정」에 따라 측정한 xy 색도 좌표(x, y)로부터 산출되는 좌표에 둘러싸인 색 영역 및 BT2020의 좌표에 둘러싸인 색 영역이 중복되어 있는 부분의 면적을 Y1, BT2020의 좌표에 둘러싸인 색 영역을 Y2로 하였을 때, 하기 식:

Y=(Y1/Y2)×100

으로부터 산출했다.

<취출 효율>

표시 장치에 배치한 청색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터 및 적색 컬러 필터로부터의 출사 스펙트럼의 적분 강도 Zb, Zg, Zr을 각각 측정하여, 하기 식에 따라 취출 효율 Z를 산출했다.

Z=[(Zr+Zg+Zb)/3Zb]×100

<성능 평가값>

하기 식에 따라 산출했다.

성능 가치값=(Y×Z)/100

Y: 커버율

Z: 취출 효율

<합성예 1> 수지 (F2)

환류 냉각기, 적하 깔때기 및 교반기를 구비한 플라스크 내에 질소를 적당량 흘려 질소 분위기로 치환하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 371부를 넣고, 교반하면서 85℃까지 가열했다. 이어서, 아크릴산 54부, 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-8-일아크릴레이트 및 3,4-에폭시트리시클로[5.2.1.02,6]데칸-9-일아크릴레이트의 혼합물(함유비는 몰비로 50:50) 225부, 비닐톨루엔(이성체 혼합물) 81부를, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 80부에 용해시켜 조제한 혼합 용액을 4시간에 걸쳐 플라스크 내에 적하했다. 한편, 중합 개시제 2,2-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 30부를 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 160부에 용해시킨 용액을 5시간에 걸쳐 적하했다. 개시제 용액의 적하 종료 후, 85℃에서 4시간 보지한 후, 실온까지 냉각하여, 공중합체(수지 F2) 용액을 얻었다. 수지 F2 용액의 고형분은 37%, 중량 평균 분자량은 10600이었다.

<광원의 준비>

광원 1: 443㎚에 최대 피크 파장을 가지는 청색 발광 다이오드

광원 2: 460㎚에 최대 피크 파장을 가지는 청색 발광 다이오드

<적색 형광 입자의 준비>

적색 형광 입자 1: 양자점 1(CdSe/ZnSeS), 최대 피크 파장: 640㎚, 반치전폭: 24㎚

적색 형광 입자 2: 양자점 2(CdSe/ZnSeS), 최대 피크 파장: 635㎚, 반치전폭: 24㎚

적색 형광 입자 3: 양자점 3(CdSe/ZnSeS), 최대 피크 파장: 646㎚, 반치전폭: 28㎚

적색 형광 입자 4: 양자점 4(CdSe/ZnSeS), 최대 피크 파장: 608㎚, 반치전폭: 44㎚

<적색 형광 입자 분산액의 조제>

적색 형광 입자 1~4를 10% 포함하는 톨루엔 분산액과 분산제 BYK-LP N6919를 고형분비가 1:1이 되도록 혼합하여, 양자점 분산액 Q1~4를 얻었다. 톨루엔 분산액의 농도는, 톨루엔을 제거한 후의 혼합물의 TG-DTA 측정에 의해 승온 속도 5℃/min으로 550℃까지 가열한 잔량으로부터 산출했다.

<녹색 형광 입자의 준비>

녹색 형광 입자 1: 폴리실라잔 피복 페로브스카이트 1(CsPbBr3), 최대 피크 파장: 535㎚, 반치전폭 20㎚

녹색 형광 입자 2: 폴리실라잔 피복 페로브스카이트 2(FAPbBr3), 최대 피크 파장: 540㎚, 반치전폭 19㎚

녹색 형광 입자 3: 폴리실라잔 피복 페로브스카이트 3(FAPbBr3), 최대 피크 파장: 530㎚, 반치전폭 23㎚

녹색 형광 입자 5: 양자점 5(CdSe/ZnSeS), 최대 피크 파장: 542㎚, 반치전폭 35㎚

녹색 형광 입자 6: 양자점 6(CdSe/ZnS), 최대 피크 파장: 527㎚, 반치전폭 34㎚

<녹색 형광 입자 분산액의 조제>

녹색 형광 입자 1~3을 10% 포함하는 톨루엔 분산액 P1~3을 준비했다. 톨루엔 분산액의 농도는, 톨루엔을 제거한 후의 혼합물의 TG-DTA 측정에 의해 승온 속도 5℃/min으로 550℃까지 가열한 잔량으로부터 산출했다.

녹색 형광 입자 5를 10% 포함하는 톨루엔 분산액과 분산제 BYK-LP N6919를 고형분비가 1:1이 되도록 혼합하여, 녹색 형광 입자 분산액 Q5를 얻었다.

<산란제 분산액의 조제>

산화티탄 입자 60부, 분산제 BYK-LP N6919 고형분 상당 5부, PGMEA를 전체가 100부가 되도록 혼합하여, 비드밀을 이용하여 산화티탄 입자를 충분히 분산시킨 것을 이용했다.

<색 변환 조성물의 조제>

표 1의 고형분비가 되도록, 각 재료를 혼합하여 양자점 조성물 1~6을 조제했다.

IBXA: 이소보르닐아크릴레이트

TMPTA: 트리메틸올프로판트리아크릴레이트

<색 변환층의 제작>

표 2의 구성으로 색 변환층을 작성했다. 하부 기재 상에 색 변환층이 소정의 두께가 되도록 바 코팅으로 도포, 80℃에서 3분 건조한 후, 상부 기재를 첩합하고, 기재 너머로 UV를 200mJ 노광하여 경화시켰다. 상부 기재를 이용하지 않는 경우, 질소 분위기하에서 노광함으로써 색 변환층을 경화시켰다.

<색소 분산액 Ph-1~Ph-4의 조제>

하기 표 3에 나타내는 조성 및 비율로 색소를 혼합하여, 색소 분산액 Ph-1~Ph-4를 얻었다.

단위: 질량부

청색 색소(P1): C.I. 피그먼트 블루 15:6

녹색 색소 (P2): C.I. 피그먼트 그린 36

황색 색소 (P3): C.I. 피그먼트 옐로 150

적색 색소 (P4): C.I. 피그먼트 레드 254

색소 분산제: 용제계 안료 분산제

수지 (F3): 메타크릴산/벤질메타크릴레이트 공중합체(공중합비(질량비): 30/70, Mw: 1.2×10⁴

용제 (K1): 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA)

용제 (K2): 프로필렌글리콜1-모노메틸에테르(PGME)

<착색 경화성 수지 조성물의 조제>

표 4의 각 성분을 혼합하여 광흡수층을 형성하기 위한 착색 경화성 수지 조성물 (D-b1), (D-b2), (D-g1) 및 (D-r1)을 얻었다. 표 4 중, 수지의 부수(部數)는 고형분 환산의 값을 나타낸다.

단위: 질량부

중합성 화합물 (G2): 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트, 상품명: KAYARAD(등록상표) DPHA: 니혼카야쿠(주)제

중합 개시제 (H2): N-벤조일옥시-1-(4-페닐설파닐페닐)옥탄-1-온-2-이민, 상품명: 이르가큐어(등록상표) OXE-01: BASF사제

레벨링제 (J2): 폴리에테르 변성 실리콘 오일, 상품명: 도레이 실리콘 SH8400, 도레이 다우코닝(주)제

<실시예 1>

가로세로 5cm의 유리 기판(이글 2000; 코닝사제) 상에, 컬러 필터용, 착색 경화성 수지 조성물 (D-r1)을, 스핀 코팅법으로 도포한 후, 100℃에서 3분간 프리베이크하여 적색 경화성 수지 조성물층을 형성했다. 이 적색 경화성 수지 조성물층이 형성된 기판에 대하여, 노광기(TME-150RSK; 탑콘(주)제)를 이용하여, 대기 분위기하, 100mJ/cm²의 노광량(365㎚ 기준)으로 광조사하고, 현상 후, 230℃에서 20분간 포스트 베이크를 행함으로써 경화막을 얻었다. 이 경화막을 적색 컬러 필터 (C-r1)이라고 했다. 마찬가지로 하여, 적색 컬러 필터 (C-r1)을 제작한 기판 상에, 녹색 경화성 수지 조성물 (D-g1)을 이용하여 녹색 컬러 필터 (C-g1)을 제작하고, 이어서 청색 경화성 수지 조성물 (D-b1)을 이용하여 청색 컬러 필터 (C-b1)을 제작했다. 이와 같이 하여 컬러 필터 (C)를 제작했다.

표 5에 나타내는 표시 장치 제작 조건과 같이, 광원 (A) 상에, 색 변환층 (B) 상에 컬러 필터 (C)가 배치되도록 설치하여, 표시 장치를 제작했다. 평가 결과를 표 5에 나타낸다.

<실시예 2~6, 비교예 1 및 2>

표 5에 나타내는 재료 및 막 두께로 한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 표시 장치를 제작했다. 평가 결과를 표 5에 나타낸다.

표 중, 각 실시예 및 비교예에 이용한 광원 (A) 및 색 변환층 (B)의 종류는 해당하는 란에 「○」로 나타내고, 컬러 필터 (C)의 란에 컬러 필터 C-b1, C-g1 및 C-r1에 이용한 착색 경화성 수지 조성물의 종류를 컬러 필터의 두께[㎛]와 함께 나타낸다.

10, 20, 30 겹치지 않는 영역, 40 겹치는 영역, 100 표시 장치, 110 광원, 120 색 변환층, 130 컬러 필터, 200 디스플레이, 201 액정 패널.

Claims

광원 (A)와, 색 변환층 (B)와, 컬러 필터 (C)를 구비하는 표시 장치로서,
상기 색 변환층 (B)는, 적색을 발광하는 양자점 (B-r)을 함유하고,
상기 컬러 필터 (C)는, 청색 컬러 필터 (C-b)와, 녹색 컬러 필터 (C-g)와, 적색 컬러 필터 (C-r)을 가지며,
하기 조건 (I) 및 (II)를 충족시키는, 표시 장치.
(I) α≤1.80
(II) β≥63.0
[단,
α=α_b+α_g+α_r,
β=β_b+β_g+β_r
이라고 한다.
광원 (A)로부터의 광을 조사하였을 때에 색 변환층 (B)로부터 방출되는 광의 강도 I를 파장 x에 대하여 플롯하여 얻어지는 스펙트럼 곡선 I(x)에 있어서,
파장 범위 380㎚≤x<440㎚, 460㎚<x<520㎚, 540㎚<x<620㎚ 및 650㎚<x≤780㎚에 있어서 0이 되고, 파장 범위 440㎚≤x≤460㎚, 520㎚≤x≤540㎚ 및 620㎚≤x≤650㎚에 있어서 상기 스펙트럼 곡선 I(x)의 최대 강도와 동등한 값이 되는 펄스 함수를 함수 f(x)로 나타낼 때,
α_b는, 파장 범위 380㎚≤x<495㎚에 있어서, 상기 스펙트럼 곡선 I(x)의 영역에 있어서의 함수 f(x)의 영역과 겹치지 않는 영역의 비율을 나타내고,
α_g는, 파장 범위 495㎚≤x≤585㎚에 있어서, 상기 스펙트럼 곡선 I(x)의 영역에 있어서의 함수 f(x)의 영역과 겹치지 않는 영역의 비율을 나타내고,
α_r은, 파장 범위 585㎚<x≤780㎚에 있어서, 상기 스펙트럼 곡선 I(x)의 영역에 있어서의 함수 f(x)의 영역과 겹치지 않는 영역의 비율을 나타낸다.
청색 컬러 필터 (C-b)의 광선 투과율 T_b를 파장 x에 대하여 플롯하여 얻어지는 스펙트럼 곡선 T_b(x),
녹색 컬러 필터 (C-g)의 광선 투과율 T_g를 파장 x에 대하여 플롯하여 얻어지는 스펙트럼 곡선 T_g(x), 및
적색 컬러 필터 (C-r)의 광선 투과율 T_r을 파장 x에 대하여 플롯하여 얻어지는 스펙트럼 곡선 T_r(x)에 있어서,
파장 범위 380㎚≤x<440㎚, 460㎚<x<520㎚, 540㎚<x<620㎚ 및 650㎚<x≤780㎚에 있어서 0이 되고, 파장 범위 440㎚≤x≤460㎚, 520㎚≤x≤540㎚ 및 620㎚≤x≤650㎚에 있어서 광선 투과율 100%이 되는 펄스 함수를 함수 g(x)로 나타낼 때,
β_b는, 파장 범위 440㎚≤x≤460㎚에 있어서, 상기 스펙트럼 곡선 T_b(x)의 영역과 함수 g(x)의 영역이 겹치는 영역의 면적을 나타내고,
β_g는, 파장 범위 520㎚≤x≤540㎚에 있어서, 상기 스펙트럼 곡선 T_g(x)의 영역과 함수 g(x)의 영역이 겹치는 영역의 면적을 나타내고,
β_r은, 파장 범위 620㎚≤x≤650㎚에 있어서, 상기 스펙트럼 곡선 T_r(x)의 영역과 함수 g(x)의 영역이 겹치는 영역의 면적을 나타낸다.]
제 1 항에 있어서,
상기 광원 (A)는, 파장 600㎚ 이하에서 피크를 가지는 광을 방출하는, 표시 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 광원 (A)로부터 광을 조사하였을 때에 색 변환층 (B)로부터 방출되는 광은, 백색광인, 표시 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스펙트럼 곡선 I(x)는, 파장 범위 440㎚~460㎚, 520㎚~540㎚ 및 620㎚~650㎚에서 각각 피크를 가지고, 및 각각의 피크의 반치전폭이 20㎚~80㎚인, 표시 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적색을 발광하는 양자점 (B-r)은, 인듐 화합물의 입자 및 카드뮴 화합물의 입자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 표시 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 색 변환층 (B)의 두께는, 1㎛ 이상 300㎛ 이하인, 표시 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스펙트럼 곡선 T_b(x)는, 파장 범위 440㎚~460㎚에서 피크를 가지는 표시 장치.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스펙트럼 곡선 T_g(x)는, 파장 범위 520㎚~540㎚에서 피크를 가지는 표시 장치.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스펙트럼 곡선 T_r(x)은, 파장 범위 620㎚~660㎚에서 피크를 가지는 표시 장치.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
Rec. ITU-R BT. 2020의 색 영역의 커버율이 54% 이상이고, 및 취출 효율이 30% 이상인, 표시 장치.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 표시 장치를 구비하는 디스플레이.