WO2014175485A1 - 광학 적층체 - Google Patents

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WO2014175485A1
WO2014175485A1 PCT/KR2013/003592 KR2013003592W WO2014175485A1 WO 2014175485 A1 WO2014175485 A1 WO 2014175485A1 KR 2013003592 W KR2013003592 W KR 2013003592W WO 2014175485 A1 WO2014175485 A1 WO 2014175485A1
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layer
optical
quantum dot
group
weight
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Application number
PCT/KR2013/003592
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English (en)
French (fr)
Inventor
김운기
임거산
Original Assignee
동우화인켐 주식회사
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Publication date
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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11—Anti-reflection coatings

Definitions

  • the present invention relates to an optical laminate comprising an optical luminescence layer.
  • LCDs liquid crystal displays
  • PDPs plasma displays
  • An object of this invention is to provide the optical laminated body which can improve the visibility of a laser pointer.
  • Optical luminescence optical laminated body provided with the optical luminescence layer containing quantum dot particle
  • optical luminescence quantum dot particles are quantum dot particles, quantum dot-containing particles or mixtures thereof.
  • the quantum dot particles are II-VI semiconductor compound; Group III-V semiconductor compounds; Group IV-VI semiconductor compounds; A Group IV element or a compound containing the same; And a semiconductor material selected from the group consisting of a combination thereof.
  • quantum dot-containing particles include at least one quantum dot particle bonded to the surface of the inorganic core particle or the polymer core particle.
  • optical laminate according to the above 1, wherein the absorption wavelength of the optical luminescence quantum dot particles is 350 to 450 nm or 600 to 650 nm.
  • optical luminescence layer is formed by applying a composition for forming an optical luminescence layer comprising an optical luminescence quantum dot particle, a translucent resin, an initiator and a solvent.
  • the optical luminescence layer is a hard coating layer, a polarizer, a polarizer protective layer, a retardation layer, an antireflection layer, an antistatic layer, a high refractive index layer, a low refractive layer, an antifouling layer, an adhesive layer, an adhesive layer or a substrate thereof
  • Optical laminated body which is film
  • the optical laminate is a polarizing plate optical laminate.
  • Image display device comprising the optical laminate of any one of the above 1 to 8.
  • the image display apparatus according to 9 above which is a liquid crystal display apparatus.
  • the optical laminate of the present invention includes photoluminescent quantum dot particles and emits light by stimulation by light, the visibility of the laser pointer can be significantly improved when the laser pointer is directly displayed on the display.
  • the present invention includes an optical luminescence layer comprising optical luminescence quantum dot particles, and is attached to any one surface of a display panel to emit light with a stimulus caused by light, so that the laser pointer is directly displayed on a display.
  • the optical laminated body which can remarkably improve the visibility of this is related.
  • the optical laminated body of this invention is equipped with the optical luminescence layer containing optical luminescence quantum dot particle, and is attached to either surface of a display panel.
  • the light luminescence layer refers to a layer that is stimulated by light to emit light by itself. Since the optical laminated body of this invention is equipped with such an optical luminescence layer, and is attached to either surface of a display panel, the said site
  • the optical laminated body of this invention is attached to either side of a display panel. Although it is located under a some optical functional film or other structure, or it is located in the back of the viewer side with respect to a display panel, it will not specifically limit, if it is a position which can generate an optical luminescence phenomenon by the light of a laser pointer.
  • the photoluminescent quantum dot particles according to the present invention may be quantum dot particles, quantum dot containing particles or mixtures thereof.
  • Quantum dots are nanoscale semiconductor materials. Atoms form molecules, and molecules form clusters of small molecules called clusters to form nanoparticles, which are called quantum dots, especially when they are semiconducting.
  • the quantum dot When a quantum dot reaches an excited state from the outside, the quantum dot emits energy according to a corresponding energy band gap.
  • Quantum dot particles can be synthesized by a wet chemical process, an organometallic chemical vapor deposition process, or a molecular beam epitaxy process.
  • a wet chemical process is a method of growing particles by adding a precursor material to an organic solvent. As the crystal grows, the organic solvent naturally coordinates the surface of the quantum dot crystal and acts as a dispersant to control the growth of the crystal. Therefore, metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) or molecular beam epitaxy (MBE) It is easier and cheaper to control nanoparticle growth than vapor deposition such as epitaxy.
  • MOCVD metal organic chemical vapor deposition
  • MBE molecular beam epitaxy
  • the quantum dot particle according to the present invention is not particularly limited as long as it is a quantum dot particle capable of emitting light by stimulation by light, for example, a group II-VI semiconductor compound; Group III-V semiconductor compounds; Group IV-VI semiconductor compounds; A Group IV element or a compound containing the same; And a semiconductor material selected from the group consisting of a combination thereof.
  • the II-VI semiconductor compound may be selected from the group consisting of CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, and mixtures thereof; CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe And CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe, and mixture
  • the group IV-VI semiconductor compound is a binary element selected from the group consisting of SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe, and mixtures thereof; A three-element compound selected from the group consisting of SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe, and mixtures thereof; And SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe, and an elemental compound selected from the group consisting of a mixture thereof, and the group IV element or the compound comprising the same is Si, Ge, and a mixture thereof. An element compound selected from; And a binary element compound selected from the group consisting of SiC, SiGe, and mixtures thereof.
  • the quantum dots may have a homogeneous single structure or a dual structure of a core-shell.
  • the materials forming each core and shell may be different from each other mentioned above. It may be made of another semiconductor compound.
  • the energy band gap of the shell material may be larger than the energy band gap of the core material.
  • a quantum dot having a core-shell structure of CdSe / ZnS (CH 3 ) 2 Cd (dimethyl cadmium) and TOPSe (trioctylphosphine selenide) in an organic solvent using TOPO (trioctylphosphine oxide) as a surfactant
  • TOPO trioctylphosphine oxide
  • the CdSe / ZnS quantum dots capped with TOPO can be obtained.
  • the quantum dot-containing particles according to the present invention include at least one quantum dot particle bonded to the surface of the inorganic core particle or the polymer core particle.
  • the number of quantum dot particles introduced to the surface of the core particles of the quantum dot-containing particles according to the present invention is not particularly limited, and may be, for example, 1 to 8,200,000, preferably 10 to 640,000.
  • the inorganic core particles may be silica, alumina (Al 2 O 3 , AlO 2 ), titanium dioxide or zinc dioxide.
  • the polymeric core particles may be polystyrene or polymethylmethacrylate.
  • the diameter of the core particles is not particularly limited, and may be, for example, 2 to 1,000 ⁇ m.
  • the core particles and the quantum dot particles may be bonded by covalent bonds, ionic bonds or physical adsorption.
  • the covalent bond may be formed by a functional group including any one of sulfur, nitrogen or phosphorus bonded to the quantum dot particles on one side and bonded to the core particles on the other side.
  • the functional group may be a silane group, an amino group, a sulfone group, a carboxy group or a hydroxyl group.
  • the absorption wavelength of the photoluminescent quantum dot particles according to the present invention is preferably not a wavelength in the visible light region in order to suppress the photoluminescence layer from emitting by the light source of the display, for example, may be 350 to 450nm. have.
  • the absorption wavelength of the photoluminescence quantum dot particles is a wavelength in the visible light region
  • the light emission by the light source of the display does not impair the visibility of the laser pointer, and is acceptable. To 650 nm.
  • the optical luminescence layer according to the present invention may be formed as a separate single layer which performs only the optical luminescence role.
  • the optical luminescence layer may be formed by applying a composition for forming an optical luminescence layer including the photo luminescence quantum dot particles to a substrate.
  • composition for forming an optical luminescence layer according to the present invention comprises an optical luminescence quantum dot particle, a light transmitting resin, an initiator, and a solvent.
  • the photoluminescent quantum dot particles according to the present invention can be used in the form of a composition dissolved or dispersed in a solvent.
  • the said solvent is not specifically limited, For example, Alcohol solvents, such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol, a methylcellulose solution, an ethyl solvent solution; Ethyl acetate, propyl acetate, normal butyl acetate, tertiary butyl acetate, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, methoxy Acetate solvents such as butyl acetate and methoxypentyl acetate; Ether solvents such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether, diethylene glycol dibutyl ether and propylene glycol monomethyl ether; Ketone solvents such as methyl ethyl ket
  • the content of optical luminescence quantum dot particles included in the composition for forming an optical luminescence layer according to the present invention is not particularly limited, and may be, for example, 0.05 to 5% by weight of the total weight of the composition for forming an optical luminescence layer. And preferably 0.1 to 3% by weight.
  • the content of the quantum dot particles and the quantum dot-containing particles included in the composition is 0.05 to 5% by weight, it is possible to maximize the effect of improving the visibility of the laser point without compromising the visibility of the display.
  • the translucent resin according to the present invention may be a photocurable resin.
  • the photocurable resin may include a photocurable (meth) acrylate oligomer and a monomer.
  • photocurable (meth) acrylate oligomer examples include epoxy (meth) acrylate, urethane (meth) acrylate, and the like, and urethane (meth) acrylate is more preferable.
  • the urethane (meth) acrylate can be prepared by reacting a polyfunctional (meth) acrylate containing a hydroxyl group with a compound having an isocyanate group in the presence of a catalyst.
  • (Meth) acrylate containing the said hydroxy group is not specifically limited, For example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyisopropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) Acrylate, caprolactone ring-opening hydroxyacrylate, pentaerythritol tri / tetra (meth) acrylate mixture, dipentaerythritol penta / hexa (meth) acrylate mixture, and the like. These can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • the compound having the isocyanate group is not particularly limited, and for example, 1,4-diisocyanatobutane, 1,6-diisocyanatohexane, 1,8-diisocyanatooctane, 1,12-diisocyanatododecane , 1,5-diisocyanato-2-methylpentane, trimethyl-1,6-diisocyanatohexane, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, trans-1,4-cyclohexene diisocyanate, 4,4'-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), isophorone diisocyanate, toluene-2,4-diisocyanate, toluene-2,6-diisocyanate, xylene-1,4-diisocyanate, tetramethylxylene -1,3-diisocyanate, 1-chloromethyl-2
  • the said monomer is not specifically limited,
  • the monomer which contains unsaturated groups such as a (meth) acryloyl group, a vinyl group, a styryl group, an allyl group, as a photocurable functional group, has a (meth) acryloyl group More preferred are monomers.
  • the monomer which has the said (meth) acryloyl group is not specifically limited, For example, neopentyl glycol acrylate, 1, 6- hexanediol (meth) acrylate, a propylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (Meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylol ethane tree ( Meta) acrylate, 1,2,4-cyclohexanetetra (meth) acrylate, pentaglycerol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol Tri (meth) acrylate, dipent
  • the above-mentioned photocurable (meth) acrylate oligomer and monomer can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • the content of the light-transmissive resin according to the present invention is not particularly limited, and may be included, for example, in an amount of 5 to 80% by weight of the total weight of the composition for forming an optical luminescence layer, and preferably 30 to 50% by weight. If the content of the light-transmitting resin is less than 5% by weight, it may be difficult to supply a sufficient coating liquid and to secure an appropriate thickness of the light luminescence layer. If the content of the light-transmitting resin is greater than 80% by weight, the coating liquid may have a high viscosity, thereby decreasing processability due to poor coating.
  • the photoinitiator according to the present invention is not particularly limited and may be a photoinitiator commonly used in the art, for example, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] 2-morpholinepropanone-1, di Phenyl ketone benzyl dimethyl ketal, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-one, 4-hydroxycyclophenyl ketone, dimethoxy-2-phenylatetophenone, anthraquinone, fluorene, triphenylamine , Carbazole, 3-methylacetophenone, 4-knoloacetophenone, 4,4-dimethoxyacetophenone, 4,4-diaminobenzophenone, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, benzophenone, and the like. have. These can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • the content of the photoinitiator according to the present invention is not particularly limited, and for example, may be included in 0.1 to 10% by weight of the total weight of the composition for forming the photo luminescence layer, preferably 1 to 5% by weight. If the content of the photoinitiator is less than 0.1% by weight, the curing speed may be lowered, and process efficiency may be lowered. If the content of the photoinitiator is greater than 10% by weight, cracks may occur due to overcuring.
  • the solvent according to the present invention is not particularly limited and may be a solvent commonly used in the art, and examples thereof include alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol, methyl cellulsolve, and ethyl solution; Diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether Ether solvents such as acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, methoxybutyl acetate and methoxypentyl acetate; Ketone solvents such as methyl ethyl ketone, methyl butyl ketone, methyl isobutyl ketone, diethyl
  • the content of the solvent according to the present invention is not particularly limited, and for example, may be included in 10 to 95% by weight of the total weight of the composition for forming an optical luminescence layer, preferably 50 to 80% by weight. If the content of the solvent is less than 10% by weight, the viscosity of the composition may be high, the workability may be lowered. When the content of the solvent is more than 95% by weight, the drying process may take a long time and may be economical.
  • the composition for forming an optical luminescence layer according to the present invention includes additives such as a curing agent, a leveling agent, an adhesion promoter, an antioxidant, and the like commonly used in the art, in addition to the above components; Strength reinforcing nano silicas, inorganic nanoparticles and phos (polyhedral oligomeric silsesquioxanes); Antistatic conductive polymers, nanoparticles and ionic liquids; And anti-glare organic particles, inorganic particles, and the like.
  • additives such as a curing agent, a leveling agent, an adhesion promoter, an antioxidant, and the like commonly used in the art, in addition to the above components; Strength reinforcing nano silicas, inorganic nanoparticles and phos (polyhedral oligomeric silsesquioxanes); Antistatic conductive polymers, nanoparticles and ionic liquids; And anti-glare organic particles, inorganic particles, and the like.
  • the substrate is not particularly limited as long as the substrate is durable and allows a user to see the display well, and a material used in the art may be used without particular limitation.
  • a material used in the art may be used without particular limitation.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PC polycarbonate
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PES polyethersulfone
  • PAR polyacrylate
  • PEI polyetherimide
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PES polyethyelenen napthalate
  • PPS polyphenylene sulfide
  • polyallylate polyimide
  • CAP Cellulose acetate propionate
  • the method of applying the composition for forming an optical luminescence layer on a substrate is not particularly limited and may be based on a method commonly used in the art, for example, a fountain coating method, a die coating method, a spin coating method, a spray method. Coating method, gravure coating method, roll coating method, bar coating method, etc. are mentioned.
  • the photoluminescence layer may be formed by applying and curing the composition for forming an optical luminescence layer, and may be subjected to a drying step as necessary prior to curing.
  • a drying method is not specifically limited, For example, it can be based on methods, such as natural drying, hot air drying, heat drying, and the like.
  • the hardening method is not specifically limited, For example, it can be based on methods, such as ultraviolet curing and ionizing radiation hardening. Although various active energy can be used for the means, it is more preferable to use ultraviolet rays.
  • an energy source source sources, such as a high pressure mercury lamp, a halogen lamp, a xenon lamp, a metal halide lamp, a nitrogen laser, an electron beam accelerator, a radioactive element, are preferable, for example.
  • the irradiation amount of an energy source 50-5000mJ / cm ⁇ 2> is preferable as integrated exposure amount in an ultraviolet-ray wavelength 365nm.
  • Hardening becomes more enough that the irradiation amount is 50 mJ / cm ⁇ 2> or more, and the hardness of the photoluminescent layer formed becomes more sufficient. Moreover, if it is 5000 mJ / cm ⁇ 2> or less, coloring of the photoluminescent layer formed can be prevented, and transparency can be improved.
  • the optical laminate including the optical luminescence layer according to the present invention may further include at least one optical functional layer.
  • an optical functional layer may be, for example, a polarizer, a polarizer protective layer, a hard coating layer, an anti-fingerprint layer, a retardation layer, an antireflection layer, an antistatic layer, or the like.
  • the lamination order thereof is not particularly limited and may be appropriately selected, for example, may be formed on the light luminescence layer, may be formed under the light luminescence layer, or may be formed on the opposite side of the substrate. .
  • the optical luminescence layer according to the present invention may be an optical functional layer commonly used in the art, for example, a hard coating layer, a polarizer, a polarizer protective layer, a retardation layer, an antireflection layer , Antistatic layer, high refractive layer, low refractive layer, antifouling layer and the like.
  • the composition for photoluminescence layer formation can be used in mixture with the composition for optical function layer formation.
  • the light luminescence layer may be at least one of a polarizer and a polarizer protective layer.
  • the composition for photoluminescence layer formation can be used in mixture with the composition for polarizer formation or the composition for polarizer protective layer formation.
  • the light luminescence layer may be formed as a separate layer on one surface of the polarizer or the polarizer protective layer.
  • the optical luminescence layer according to the present invention may be an adhesive layer or an adhesive layer included in the display panel.
  • the composition for forming an optical luminescence layer can be used in admixture with an adhesive or an adhesive composition.
  • the optical luminescence layer according to the present invention may be a base film on which the optical function layer, adhesive layer, adhesive layer, and the like are formed.
  • the composition for photoluminescence layer formation can be used in mixture with the composition for base film formation.
  • the base film is not particularly limited, and for example, polyether sulfone (PES), polyacrylate (PAR, polyacrylate), polyether imide (PEI, polyetherimide), polyethylene naphthalate (PEN, polyethyelenen napthalate), polyethylene Terephthalate (PET, polyethyelene terepthalate), polyphenylene sulfide (PPS), polyallylate, polyimide, polycarbonate (PC, polycarbonate), cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate Propionate (cellulose acetate propionate, CAP) etc. are mentioned.
  • PES polyether sulfone
  • PAR polyacrylate
  • PEI polyether imide
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PET polyethyelene terepthalate
  • PPS polyphenylene sulfide
  • polyallylate polyimide
  • PC polycarbonate
  • TAC cellulose triacetate
  • CAP cellulose acetate Propionate
  • the present invention also provides an image display device including the optical laminate.
  • the image display apparatus of the present invention includes the optical laminated body attached to either side of the display panel.
  • the kind of the image display device is not particularly limited, and for example, the image display device may be a liquid crystal display device, a plasma display device, an electroluminescent display device, a cathode ray tube display device, or the like.
  • the display panel is not particularly limited, and may be a configuration commonly used in the art, and may further include a configuration commonly used in the art.
  • urethane acrylate SC2153
  • pentaerythritol triacrylate M340
  • 20 parts by weight of quantum dot solution (0.5% by weight of quantum dot particles (CdS), 99.5% by weight of toluene)
  • 17 parts by weight of methyl ethyl ketone 10 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether, 2.5 parts by weight of photoinitiator (I-184) and 0.5 parts by weight of leveling agent (BYK3550) were stirred and filtered through a filter made of PP material to prepare a composition for forming an optical luminescence layer.
  • urethane acrylate SC2153
  • pentaerythritol triacrylate M340
  • quantum dot solution (0.5% by weight of quantum dot particles (CdSe640), 99.5% by weight of toluene)
  • 17 parts by weight of methyl ethyl ketone 10 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether, 2.5 parts by weight of photoinitiator (I-184) and 0.5 parts by weight of leveling agent (BYK3550) were stirred and filtered through a filter made of PP material to prepare a composition for forming an optical luminescence layer.
  • urethane acrylate SC2153
  • pentaerythritol triacrylate M340
  • organic particles XX-19HW, particle refractive index 1.495
  • 17 parts by weight of methyl ethyl ketone propylene glycol monomethyl ether 10
  • photoinitiator I-184
  • leveling agent BYK3550
  • a high refractive coating solution (TYZ58-01E, a refractive index of 1.58) was diluted with propylene glycol monomethyl ether so that the total solid content was 5%, and then filtered through a PP filter to prepare a composition for forming a high refractive hard coating layer.
  • composition for photoluminescence layer (hard coating layer) formation of manufacture example (1) was apply
  • composition for photoluminescence layer (anti-glare hard-coating layer) formation of manufacture example (2) was apply
  • the composition for forming the photoluminescence layer (hard coating layer) of Preparation Example (1) After curing the composition for forming the photoluminescence layer (hard coating layer) of Preparation Example (1) to a thickness of 5 ⁇ m on one surface of a triacetyl cellulose film having a thickness of 40 ⁇ m, and drying at 70 ° C. for 2 minutes, integration was performed. UV was irradiated with a light amount of 400 mJ / cm 2 to form an optical luminescence layer (hard coating layer). Thereafter, the composition for forming the high refractive index hard coating layer of Preparation Example 8 was applied on the optical luminescence layer (hard coating layer) so as to have a thickness of 130 nm after curing to form a high refractive index hard coating layer. And the composition for low-refractive-hard-coat layer formation of manufacture example (5) was apply
  • the hard coating layer-forming composition of Preparation Example 6 was applied to one surface of a triacetyl cellulose film having a thickness of 40 ⁇ m so as to have a thickness of 5 ⁇ m after curing and dried at 70 ° C. for 2 minutes, and then UV light was accumulated at 400 mJ / cm 2 . Irradiated to form a hard coat layer. Thereafter, the composition for forming an optical luminescence layer (high refractive index hard coating layer) of Preparation Example 3 was applied on the hard coating layer so as to have a thickness of 130 nm after curing to form an optical luminescence layer (high refractive index hard coating layer).
  • composition for low refractive index hard-coat layer formation of manufacture example (5) was apply
  • composition for photoluminescence layer (hard coating layer) formation of manufacture example (4) was apply
  • the hard coating layer-forming composition of Preparation Example 6 was applied to one surface of a triacetyl cellulose film having a thickness of 40 ⁇ m so as to have a thickness of 5 ⁇ m after curing and dried at 70 ° C. for 2 minutes, and then UV light was accumulated at 400 mJ / cm 2 . Irradiated to form a hard coat layer. Thereafter, the composition for forming an optical luminescence layer (high refractive index hard coating layer) of Preparation Example 3 was applied on the hard coating layer so as to have a thickness of 130 nm after curing to form an optical luminescence layer (high refractive hard coating layer).
  • composition for low refractive index hard-coat layer formation of manufacture example (5) was apply
  • composition for hard-coat layer formation of manufacture example (6) was apply
  • composition for anti-glare hard-coating layer formation of manufacture example (7) was apply
  • the hard coating layer-forming composition of Preparation Example 6 was applied to one surface of a triacetyl cellulose film having a thickness of 40 ⁇ m so as to have a thickness of 5 ⁇ m after curing and dried at 70 ° C. for 2 minutes, and then UV light was accumulated at 400 mJ / cm 2 . Irradiated to form a hard coat layer. Thereafter, the composition for forming the high refractive index hard coating layer of Preparation Example 8 was applied on the hard coating layer to have a thickness of 130 nm after curing to form a high refractive index hard coating layer. And on the said high refractive index hard-coat layer, the composition for hard-coat layer formation of manufacture example (5) was apply
  • optical laminates prepared in Examples and Comparative Examples were bonded to the polarizing plates and then bonded to the display panels.
  • the reflectance in the visible light region of 380-780 nm of the optical laminates prepared in Examples 3, 4, 6 and Comparative Example 3 was measured with a UV spectrometer (UV-Spectrophotometer, SHIMADZU) to show the lowest reflectance.
  • UV-Spectrophotometer SHIMADZU
  • the optical laminate of Examples 1 to 6 can be confirmed that the laser point is very well visible and excellent visibility.
  • the transmittance, haze and reflectance were excellent similarly to the optical laminate of the comparative example.

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Abstract

본 발명은 광학 적층체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 루미네선스 양자점 입자를 포함하는 광 루미네선스층을 구비하고, 디스플레이 패널의 어느 일면에 부착됨으로써, 광에 의한 자극으로 발광하므로, 레이저 포인터를 디스플레이에 직접 표시하는 경우에 레이저 포인터의 시인성을 현저히 향상시킬 수 있는 광학 적층체에 관한 것이다.

Description

광학 적층체
본 발명은 광 루미네선스층을 포함하는 광학 적층체에 관한 것이다.
종래, 회의나 발표회 등에서의 프레젠테이션에서는 프로젝터를 사용하여 자료 화상을 스크린이나 벽에 투영하는 것이 많이 행해져 왔다. 이 때, 발표자는 프레젠테이션 화상 상의 어느 장소에 레이저광을 투사하는 레이저 포인터를 사용하여, 스크린 등을 가리키면서 프레젠테이션을 실시하는 것이 일반적이다.
프로젝터를 사용한 스크린 투영의 경우, 투영되는 화상에 있어서는, 콘트라스트가 저하되거나 화질이 나빠지는 문제가 있다. 한편, 최근에는, 액정 디스플레이(LCD)나 플라즈마 디스플레이(PDP)는 70인치를 초과하는 대형화가 진행되어 있어, 프로젝터 투영이 아니라, 이들 디스플레이 자체에 직접 화상을 표시하게 하여 프레젠테이션을 실시하는 것도 가능해지고 있다.
그러나, 디스플레이에 의한 직접 표시로 프레젠테이션을 실시하는 경우, 디스플레이가 자발광이기 때문에, 레이저 포인터에 의한 레이저광 투사가 잘 보이지 않는다. 또, 디스플레이 자체의 표시 품위를 향상시키기 위해, 디스플레이 표면에 있어서의 방현성이 향상되면, 레이저 포인터의 투사광의 반사도 억제되기 때문에, 레이저 포인터의 시인성이 향상하지 않는다는 과제가 발생한다. 최근에는 일본공개특허 제2001-236181호에 개시된 바와 같이, 레이저 포인터를 디스플레이 상에서 화면 지시 조작을 행하는 포인팅 디바이스로서 사용할 가능성도 있어, 그 시인성은 더욱 더 중요해지고 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
일본공개특허 제2001-236181호
본 발명은 레이저 포인터의 시인성을 향상시킬 수 있는 광학 적층체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 광 루미네선스 양자점(quantum dot) 입자를 포함하는 광 루미네선스층을 구비하고, 디스플레이 패널의 어느 일면에 부착되는 광학 적층체.
2. 위 1에 있어서, 상기 광 루미네선스 양자점 입자는 양자점 입자, 양자점 함유 입자 또는 이들의 혼합물인 광학 적층체.
3. 위 2에 있어서, 상기 양자점 입자는 II-VI족 반도체 화합물; III-V족 반도체 화합물; IV-VI족 반도체 화합물; IV족 원소 또는 이를 포함하는 화합물; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 반도체 물질을 포함하는 광학 적층체.
4. 위 2에 있어서, 상기 양자점 함유 입자는 무기물 코어 입자 또는 고분자 코어 입자의 표면에 결합된 적어도 하나의 양자점 입자를 포함하는 광학 적층체.
5. 위 1에 있어서, 상기 광 루미네선스 양자점 입자의 흡수 파장은 350 내지 450nm 또는 600 내지 650nm인 광학 적층체.
6. 위 1에 있어서, 상기 광 루미네선스층은 광 루미네선스 양자점 입자, 투광성 수지, 개시제 및 용제를 포함하는 광 루미네선스층 형성용 조성물을 도포하여 형성된 것인 광학 적층체.
7. 위 1에 있어서, 상기 광 루미네선스층은 하드코팅층, 편광자, 편광자 보호층, 위상차층, 반사방지층, 대전방지층, 고굴절층, 저굴절층, 방오층, 점착층, 접착층 또는 이들의 기재 필름인 광학 적층체
8. 위 1에 있어서, 광학 적층체는 편광판인 광학 적층체.
9. 위 1 내지 8 중 어느 한 항의 광학 적층체를 포함하는 화상표시장치.
10. 위 9에 있어서, 액정표시장치인 화상표시장치.
본 발명의 광학 적층체는 광 루미네선스 양자점 입자를 포함하여 광에 의한 자극으로 발광하므로, 레이저 포인터를 디스플레이에 직접 표시하는 경우에 레이저 포인터의 시인성을 현저히 향상시킬 수 있다.
본 발명은 광 루미네선스 양자점 입자를 포함하는 광 루미네선스층을 구비하고, 디스플레이 패널의 어느 일면에 부착됨으로써, 광에 의한 자극으로 발광하므로, 레이저 포인터를 디스플레이에 직접 표시하는 경우에 레이저 포인터의 시인성을 현저히 향상시킬 수 있는 광학 적층체에 관한 것이다.
이하 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 광학 적층체는 광 루미네선스 양자점(quantum dot) 입자를 포함하는 광 루미네선스층을 구비하고, 디스플레이 패널의 어느 일면에 부착된다.
본 발명에서 광 루미네선스층은 빛에 의해 자극 받아 스스로 빛을 내는 층을 말한다. 본 발명의 광학 적층체는 이러한 광 루미네선스층을 구비하고, 디스플레이 패널의 어느 일면에 부착됨으로써, 레인저 포인터의 빛에 의해 해당 부위가 발광하여 레이저 포인터의 시인성을 현저히 개선할 수 있다.
본 발명의 광학 적층체는 디스플레이 패널의 어느 일면에 부착된다. 복수개의 광학 기능성 필름 또는 그 외의 구성 하에 위치하거나 디스플레이 패널을 기준으로 시인자측의 배면에 위치하더라도 레이저 포인터의 광에 의해 광 루미네선스 현상이 일어날 수 있는 위치라면 특별히 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 광 루미네선스 양자점 입자는 양자점 입자, 양자점 함유 입자 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
양자점이란 나노 크기의 반도체 물질이다. 원자가 분자를 이루고, 분자는 클러스터라고 하는 작은 분자들의 집합체를 구성하여 나노 입자를 이루는데, 이러한 나노 입자들이 특히 반도체 특성을 띠고 있을 때 이를 양자점이라고 한다.
양자점은 외부에서 에너지를 받아 들뜬 상태에 이르면, 자체적으로 해당하는 에너지 밴드갭에 따른 에너지를 방출한다.
양자점 입자는 습식화학공정(wet chemical process), 유기금속 화학증착 공정 또는 분자선 에피텍시 공정에 의해 합성될 수 있다. 습식 화학 공정은 유기용매에 전구체 물질을 넣어 입자들을 성장시키는 방법이다. 결정이 성장될 때 유기용매가 자연스럽게 양자점 결정의 표면에 배위되어 분산제 역할을 하여 결정의 성장을 조절하게 되므로, 유기금속 화학증착(MOCVD, metal organic chemical vapor deposition)이나 분자선 에피택시(MBE, molecular beam epitaxy)와 같은 기상증착법보다 더 쉽고 저렴한 공정을 통하여 나노 입자의 성장을 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 양자점 입자는 광에 의한 자극으로 발광할 수 있는 양자점 입자라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 II-VI족 반도체 화합물; III-V족 반도체 화합물; IV-VI족 반도체 화합물; IV족 원소 또는 이를 포함하는 화합물; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 반도체 물질을 포함한다.
상기 II-VI족 반도체 화합물은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 상기 III-V족 반도체 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 상기 IV-VI족 반도체 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 상기 IV족 원소 또는 이를 포함하는 화합물은 Si, Ge, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 원소 화합물; 및 SiC, SiGe, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 양자점은 균질한(homogeneous) 단일 구조 또는 코어-쉘(core-shell)의 이중 구조를 가질 수 있는데, 후자의 경우, 각각의 코어(core)와 쉘(shell)을 이루는 물질은 상기 언급된 서로 다른 반도체 화합물로 이루어질 수 있다. 다만, 상기 쉘 물질의 에너지 밴드 갭은 코어 물질의 에너지 밴드 갭보다 클 수 있다. 예를 들어, CdSe/ZnS의 코어-쉘 구조를 갖는 양자점을 얻고자 하는 경우, 계면 활성제로서 TOPO(trioctylphosphine oxide)를 사용한 유기용매에 (CH3)2Cd(dimethyl cadmium), TOPSe(trioctylphosphine selenide) 등의 코어(CdSe)에 해당되는 전구체 물질을 주입하여 결정이 생성되도록 하고, 결정이 일정한 크기로 성장하도록 고온에서 일정 시간을 유지한 후, 쉘(ZnS)에 해당되는 전구체 물질을 주입하여 이미 생성된 코어의 표면에 쉘이 형성되게 함으로써 TOPO로 캡핑(capping)된 CdSe/ZnS의 양자점을 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 양자점 함유 입자는 무기물 코어 입자 또는 고분자 코어 입자의 표면에 결합된 적어도 하나의 양자점 입자를 포함한다.
본 발명에 따른 양자점 함유 입자의 코어 입자의 표면에 도입된 양자점 입자의 수는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 1 내지 8,200,000개, 바람직하게는 10 내지 640,000개일 수 있다.
상기 무기물 코어 입자는 실리카, 알루미나(Al2O3, AlO2), 이산화티타늄 또는 이산화아연일 수 있다. 대안으로서, 상기 고분자 코어 입자는 폴리스티렌 또는 폴리메틸메타크릴레이트일 수 있다. 상기 코어 입자의 직경은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 2 내지 1,000㎛일 수 있다.
상기 코어 입자와 상기 양자점 입자는 공유결합, 이온결합 또는 물리적 흡착에 의하여 결합될 수 있다. 이때, 상기 공유결합은, 한쪽에 상기 양자점 입자와 결합하는 황, 질소 또는 인 중 어느 하나의 원자를 포함하고 다른 한쪽에 상기 코어 입자와 결합하는 작용기에 의하여 이루어질 수 있다. 상기 작용기는 실란기, 아미노기, 설폰기, 카르복시기 또는 하이드록시기일 수 있다.
본 발명에 따른 광 루미네선스 양자점 입자의 흡수 파장은 광 루미네선스층이 디스플레이의 광원에 의해 발광하는 것을 억제하기 위해 가시광선 영역의 파장이 아닌 것이 바람직하고, 예를 들면 350 내지 450nm일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에서 광 루미네선스 양자점 입자의 흡수 파장이 가시광선 영역의 파장이라도 디스플레이의 광원에 의한 발광이 레이저 포인터의 시인성을 해치지 않을 정도의 파장이라면 허용 가능하며, 예를 들면 600 내지 650nm일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 다르면 본 발명에 따른 광 루미네센스 층은 광 루미네선스 역할만을 수행하는 별도의 단독층으로 형성될 수 있다. 이러한 경우에, 광 루미네센스 층은 광 루미네선스 양자점 입자를 포함하는 광 루미네선스 층 형성용 조성물을 기재에 도포하여 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 광 루미네선스층 형성용 조성물은 광 루미네선스 양자점 입자, 투광성 수지, 개시제 및 용제를 포함한다.
본 발명에 따른 광 루미네선스 양자점 입자는 용제에 용해 또는 분산된 조성물의 형태로 사용될 수 있다.
상기 용제는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 메틸셀루솔브, 에틸솔루솔브 등의 알코올계 용제; 에틸아세테이트, 프로필아세테이트, 노말부틸아세테이트, 터셔리부틸아세테이트, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 메톡시부틸아세테이트, 메톡시펜틸아세테이트 등의 아세테이트계 용제; 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 등의 에테르계 용제; 메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤, 시클로헥사논 등의 케톤계 용제; 헥산, 헵탄, 옥탄 등의 탄소수 2 내지 10의 알칸계 용제; 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소계 용제 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 광 루미네선스층 형성용 조성물에 포함되는 광 루미네선스 양자점 입자의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 광 루미네선스층 형성용 조성물 총 중량 중 0.05 내지 5중량%일 수 있고, 바람직하게는 0.1 내지 3중량%일 수 있다. 조성물에 포함되는 양자점 입자 및 양자점 함유 입자의 함량이 0.05 내지 5중량%인 경우에, 디스플레이의 시인성을 훼손하지 않으면서 레이저 포인트의 시인성을 개선하는 효과를 극대화할 수 있다.
본 발명에 따른 투광성 수지는 광경화형 수지일 수 있다.
상기 광경화형 수지는 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머, 모노머를 포함할 수 있다.
상기 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머는 예를 들면 에폭시 (메타)아크릴레이트, 우레탄 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 우레탄 (메타)아크릴레이트가 보다 바람직하다.
상기 우레탄 (메타)아크릴레이트는 히드록시기를 포함하는 다관능 (메타)아크릴레이트와 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 촉매 존재 하에서 반응시켜 제조할 수 있다.
상기 히드록시기를 포함하는 (메타)아크릴레이트는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시이소프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 개환 히드록시아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리/테트라(메타)아크릴레이트 혼합물, 디펜타에리스리톨펜타/헥사(메타)아크릴레이트 혼합물 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 이소시아네이트기를 갖는 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 1,4-디이소시아나토부탄, 1,6-디이소시아나토헥산, 1,8-디이소시아나토옥탄, 1,12-디이소시아나토도데칸, 1,5-디이소시아나토-2-메틸펜탄, 트리메틸-1,6-디이소시아나토헥산, 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 트랜스-1,4-시클로헥센디이소시아네이트, 4,4'-메틸렌비스(시클로헥실이소시아네이트), 이소포론디이소시아네이트, 톨루엔-2,4-디이소시아네이트, 톨루엔-2,6-디이소시아네이트, 자일렌-1,4-디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌-1,3-디이소시아네이트, 1-클로로메틸-2,4-디이소시아네이트, 4,4'-메틸렌비스(2,6-디메틸페닐이소시아네이트), 4,4'-옥시비스(페닐이소시아네이트), 헥사메틸렌디이소시아네이트로부터 유도되는 3관능 이소시아네이트, 트리메탄프로판올어덕트톨루엔디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 모노머는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 광경화형 관능기로 (메타)아크릴로일기, 비닐기, 스티릴기, 알릴기 등의 불포화 기를 포함하는 모노머를 들 수 있으며, (메타)아크릴로일기를 갖는 모노머가 보다 바람직하다.
상기 (메타)아크릴로일기를 갖는 모노머는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 네오펜틸글리콜아크릴레이트, 1,6-헥산디올(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올에탄트리(메타)아크릴레이트, 1,2,4-시클로헥산테트라(메타)아크릴레이트, 펜타글리세롤트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨헥사트리(메타)아크릴레이트, 비스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소-덱실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 테트라하이드로퍼푸릴(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트,이소보네올(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 예시한 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머, 모노머는 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 투광성 수지의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 광 루미네선스층 형성용 조성물 총 중량 중 5 내지 80중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 30 내지 50중량%일 수 있다. 투광성 수지의 함량이 5중량% 미만이면 충분한 도공액 공급 및 광 루미네선스층의 적정 두께 확보가 어려울 수 있고, 80중량% 초과이면 코팅액의 점도가 높아 도공 불량 등으로 인해 공정성이 떨어질 수 있다.
본 발명에 따른 광개시제는 특별히 한정되지 않고 당 분야에서 통상적으로 사용되는 광개시제일 수 있으며, 예를 들면 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]2-모폴린프로판온-1, 디페닐케톤 벤질디메틸케탈, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1-온, 4-히드록시시클로페닐케톤, 디메톡시-2-페닐아테토페논, 안트라퀴논, 플루오렌, 트리페닐아민, 카바졸, 3-메틸아세토페논, 4-크놀로아세토페논, 4,4-디메톡시아세토페논, 4,4-디아미노벤조페논, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 벤조페논 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 광개시제의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 광 루미네선스층 형성용 조성물 총 중량 중 0.1 내지 10중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 5중량%일 수 있다. 광개시제의 함량이 0.1중량% 미만이면 경화 속도가 늦어져 공정 효율이 저하될 수 있고, 10중량% 초과이면 과경화로 인한 크랙이 발생할 수 있다.
본 발명에 따른 용제는 특별히 한정되지 않고 당 분야에서 통상적으로 사용되는 용제일 수 있으며, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 메틸셀루솔브, 에틸솔루솔브 등의 알코올계 용제; 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 메톡시부틸아세테이트, 메톡시펜틸아세테이트 등의 에테르계 용제; 메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤, 시클로헥사논 등의 케톤계 용제; 헥산, 헵탄, 옥탄 등의 헥산계 용제; 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소계 용제 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 용제의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 광 루미네선스층 형성용 조성물 총 중량 중 10 내지 95중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 50 내지 80중량%일 수 있다. 용제의 함량이 10중량% 미만이면 조성물의 점도가 높아져 작업성이 떨어질 수 있고, 95중량% 초과이면 건조 과정에서 시간이 많이 소요되고 경제성이 떨어질 수 있다.
본 발명에 따른 광 루미네센스층 형성용 조성물은 상기 성분 외에도 당 분야에서 통상적으로 사용되는 경화제, 레벨링제, 밀착 촉진제, 산화 방지제 등의 첨가제; 강도 보강용 나노 실리카, 무기 나노입자 및 포스(폴리헤드럴 올리고머릭 실세스퀴옥산); 대전 방지용 전도성 고분자, 나노입자 및 이온성액체; 및 방현성 부여용 유기 입자, 무기 입자 등을 더 포함할 수 있다.
기재는 내구성이 크고, 사용자가 디스플레이를 잘 볼 수 있도록 하는 물질이라면 특별히 한정되지 않으며, 당분야에서 사용되는 소재가 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethyelene terepthalate), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate,CAP), 유리 등이 사용될 수 있다.
광 루미네선스층 형성용 조성물을 기재 상에 도포하는 방법은 특별히 한정되지 않고 당 분야에서 통상적으로 사용되는 방법에 의할 수 있으며, 예를 들면 파운틴 코팅법, 다이 코팅법, 스핀 코팅법, 스프레이 코팅법, 그라비아 코팅법, 롤 코팅법, 바 코팅법 등을 들 수 있다.
광 루미네선스층 형성용 조성물의 도포하고 경화하여 광 루미네선스층을 형성할 수 있는데, 경화에 앞서 필요에 따라 건조 단계를 거칠 수 있다.
건조 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 자연 건조, 열풍 건조, 가열 건조 등의 방법에 의할 수 있다.
경화 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 자외선 경화, 전리 방사선 경화 등의 방법에 의할 수 있다. 그 수단에는 각종 활성 에너지를 사용할 수 있는데, 자외선을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 에너지선원으로는, 예를 들어 고압 수은 램프, 할로겐 램프, 크세논 램프, 메탈 할라이드 램프, 질소 레이저, 전자선 가속 장치, 방사성 원소 등의 선원이 바람직하다. 에너지선원의 조사량은, 자외선 파장 365㎚ 에서의 적산 노광량으로서 50 내지 5000mJ/㎠ 가 바람직하다. 조사량이 50mJ/㎠ 이상이면 경화가 보다 충분해져, 형성되는 광 루미네선스층의 경도도 보다 충분한 것이 된다. 또, 5000mJ/㎠ 이하이면, 형성되는 광 루미네선스층의 착색을 방지할 수 있어, 투명성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 광 루미네선스층을 포함하는 광학 적층체는 적어도 1층의 광학기능층을 더 구비할 수 있다. 이러한 광학기능층은 예를 들면 편광자, 편광자 보호층, 하드코팅층, 지문방지층, 위상차층, 반사방지층, 대전방지층 등일 수 있다. 이들의 적층 순서는 특별히 한정되지 않고 적절히 선택될 수 있으며, 예를 들면 광 루미네선스층 상에 형성될 수도 있고, 광 루미네선스층 하에 형성될 수도 있으며 또는 기재의 반대면에 형성될 수도 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 본 발명에 따른 광 루미네선스층은 당 분야에서 통상적으로 사용되는 광학기능층일 수 있으며, 예를 들면 하드코팅층, 편광자, 편광자 보호층, 위상차층, 반사방지층, 대전방지층, 고굴절층, 저굴절층, 방오층 등일 수 있다. 이러한 경우에, 광 루미네선스층 형성용 조성물은 해당 광학기능층 형성용 조성물과 혼합하여 사용될 수 있다.
구체적으로, 상기 광학 적층체가 편광판으로 적용되는 경우에, 광 루미네선스층은 편광자 및 편광자 보호층 중 적어도 1층일 수 있다. 이러한 경우에, 광 루미네선스층 형성용 조성물은 편광자 형성용 조성물 또는 편광자 보호층 형성용 조성물과 혼합하여 사용될 수 있다. 또한, 광 루미네선스층은 편광자 또는 편광자 보호층의 일면에 별개의 층으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광 루미네선스층은 디스플레이 패널에 포함되는 점착층 또는 접착층일 수 있다. 마찬가지로, 이러한 경우에 광 루미네선스층 형성용 조성물은 점착제 또는 접착제 조성물과 혼합하여 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광 루미네선스층은 상기 광학기능층, 점착층, 접착층 등이 형성되는 기재 필름일 수 있다. 마찬가지로, 광 루미네선스층 형성용 조성물은 기재 필름 형성용 조성물과 혼합하여 사용될 수 있다.
기재 필름은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethyelene terepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate,CAP) 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 광학 적층체를 포함하는 화상표시장치를 제공한다.
본 발명의 화상표시장치는 디스플레이 패널의 어느 일면에 부착된 상기 광학적층체를 포함한다.
화상표시장치의 종류는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 액정표시장치, 플라스마표시장치, 전계발광표시장치, 음극선관표시장치 등일 수 있다.
디스플레이 패널은 특별히 한정되지 않고, 당 분야에서 통상적으로 사용되는 구성일 수 있으며, 그 외에도 당 분야에서 통상적으로 사용되는 구성을 더 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
제조예
(1) 광 루미네선스층(하드코팅층) 형성용 조성물
우레탄아크릴레이트(SC2153) 25중량부, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트(M340) 25중량부, 양자점 용액(양자점 입자(CdS) 0.5중량%, 톨루엔 99.5중량%) 20중량부, 메틸에틸케톤 17중량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 10중량부, 광개시제(I-184) 2.5중량부 및 레벨링제(BYK3550) 0.5중량부를 교반하고 PP재질의 필터로 여과하여 광 루미네선스층 형성용 조성물을 제조하였다.
(2) 광 루미네선스층(방현성 하드코팅층) 형성용 조성물
우레탄아크릴레이트(SC2153) 25중량부, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트(M340) 20중량부, 양자점 용액(양자점 입자(CdS420) 0.5중량%, 톨루엔 99.5중량%) 20중량부, 유기입자(XX-19HW, 세끼스이사, 입자 굴절률 1.495) 5중량부, 메틸에틸케톤 17중량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 10중량부, 광개시제(I-184) 2.5중량부 및 레벨링제(BYK3550) 0.5중량부를 교반하고 PP재질의 필터로 여과하여 광 루미네선스층 형성용 조성물을 제조하였다.
(3) 광 루미네선스층(고굴절 하드코팅층) 형성용 조성물
고굴절 코팅액(TYZ58-01E, 굴절률 1.58) 80중량부 및 양자점 용액(양자점 입자(CdS420) 0.5중량%, 톨루엔 99.5중량%) 20중량부를 교반하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르로 전체 고형분이 5중량%가 되도록 희석한 후에 PP재질의 필터로 여과하여 광 루미네선스층 형성용 조성물을 제조하였다.
(4) 광루미네선스층(하드코팅층) 형성용 조성물
우레탄아크릴레이트(SC2153) 25중량부, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트(M340) 25중량부, 양자점 용액(양자점 입자(CdSe640) 0.5중량%, 톨루엔 99.5중량%) 20중량부, 메틸에틸케톤 17중량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 10중량부, 광개시제(I-184) 2.5중량부 및 레벨링제(BYK3550) 0.5중량부를 교반하고 PP재질의 필터로 여과하여 광 루미네선스층 형성용 조성물을 제조하였다.
(5) 저굴절 하드코팅층 형성용 조성물
중공실리카 함유 UV코팅액(MB1030) 10중량부에 이소프로판올 5중량부 및 에틸아세테이트 3중량부를 첨가하고 실온에서 30분 동안 교반한 후에 PP재질의 필터로 여과하여 저굴절 하드코팅층 형성용 조성물을 제조하였다.
(6) 하드코팅층 형성용 조성물
우레탄아크릴레이트(SC2153) 25중량부, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트(M340) 25중량부, 메틸에틸케톤 17중량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 10중량부, 광개시제(I-184) 2.5중량부 및 레벨링제(BYK3550) 0.5중량부를 교반하고 PP재질의 필터로 여과하여 하드코팅층 형성용 조성물을 제조하였다.
(7) 방현성 하드코팅층 형성용 조성물
우레탄아크릴레이트(SC2153) 25중량부, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트(M340) 20중량부, 유기입자(XX-19HW, 입자 굴절률 1.495) 5중량부, 메틸에틸케톤 17중량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 10중량부, 광개시제(I-184) 2.5중량부 및 레벨링제(BYK3550) 0.5중량부를 교반하고 PP재질의 필터로 여과하여 방현성 하드코팅층 형성용 조성물을 제조하였다.
(8) 고굴절 하드코팅층 형성용 조성물
고굴절 코팅액(TYZ58-01E, 굴절률 1.58) 80중량부를 프로필렌글리콜모노메틸에테르로 전체 고형분이 5%가 되도록 희석한 후에 PP재질의 필터로 여과하여 고굴절 하드코팅층 형성용 조성물을 제조하였다.
실시예 1
두께 40㎛의 트리아세틸 셀룰로오스 필름 상에 제조예 (1)의 광 루미네선스층(하드코팅층) 형성용 조성물을 경화 후 두께가 5㎛가 되도록 도포하였다. 이후에 70℃ 에서 2분간 건조시키고, 적산광량 400mJ/cm2로 UV를 조사하여 광 루미네선스층(하드코팅층)을 형성하여, 광학 적층체를 제조하였다.
실시예 2
두께 40㎛의 트리아세틸 셀룰로오스 필름 상에 제조예 (2)의 광 루미네선스층(방현성 하드코팅층) 형성용 조성물을 경화 후 두께가 5㎛가 되도록 도포하였다. 이후에 70℃ 에서 2분간 건조시키고, 적산광량 400mJ/cm2로 UV를 조사하여 광 루미네선스층(방현성 하드코팅층)을 형성하여, 광학 적층체를 제조하였다.
실시예 3
두께 40㎛의 트리아세틸 셀룰로오스 필름의 일면에 제조예 (1)의 광 루미네선스층(하드코팅층) 형성용 조성물을 경화 후 두께가 5㎛가 되도록 도포하고 70℃ 에서 2분간 건조시킨 후에, 적산광량 400mJ/cm2로 UV를 조사하여 광 루미네선스층(하드코팅층)을 형성하였다. 이후에 상기 광 루미네선스층(하드코팅층) 상에 제조예 (8)의 고굴절 하드코팅층 형성용 조성물을 경화 후 두께가 130㎚가 되도록 도포하여 고굴절 하드코팅층을 형성하였다. 그리고 상기 고굴절 하드코팅층 상에 제조예 (5)의 저굴절 하드코팅층 형성용 조성물을 경화 후 두께가 100㎚가 되도록 도포하여, 광학 적층체를 제조하였다.
실시예 4
두께 40㎛의 트리아세틸 셀룰로오스 필름의 일면에 제조예 (6)의 하드코팅층 형성용 조성물을 경화 후 두께가 5㎛가 되도록 도포하고 70℃ 에서 2분간 건조시킨 후에, 적산광량 400mJ/cm2로 UV를 조사하여 하드코팅층을 형성하였다. 이후에 하드코팅층 상에 제조예 (3)의 광 루미네선스층(고굴절 하드코팅층) 형성용 조성물을 경화 후 두께가 130㎚가 되도록 도포하여 광루미네선스 층(고굴절 하드코팅층)을 형성하였다. 그리고 상기 광루미네선스층(고굴절 하드코팅층) 상에 제조예 (5)의 저굴절 하드코팅층 형성용 조성물을 경화 후 두께가 100㎚가 되도록 도포하여, 광학 적층체를 제조하였다.
실시예 5
두께 40㎛의 트리아세틸 셀룰로오스 필름 상에 제조예 (4)의 광 루미네선스층(하드코팅층) 형성용 조성물을 경화 후 두께가 5㎛가 되도록 도포하였다. 이후에 70℃ 에서 2분간 건조시키고, 적산광량 400mJ/cm2로 UV를 조사하여 광 루미네선스층(하드코팅층)을 형성하여, 광학 적층체를 제조하였다.
실시예 6
두께 40㎛의 트리아세틸 셀룰로오스 필름의 일면에 제조예 (6)의 하드코팅층 형성용 조성물을 경화 후 두께가 5㎛가 되도록 도포하고 70℃ 에서 2분간 건조시킨 후에, 적산광량 400mJ/cm2로 UV를 조사하여 하드코팅층을 형성하였다. 이후에 하드코팅층 상에 제조예 (3)의 광 루미네선스층(고굴절 하드코팅층) 형성용 조성물을 경화 후 두께가 130㎚가 되도록 도포하여 광 루미네선스층(고굴절 하드코팅층)을 형성하였다. 그리고 상기 광루미네선스층(고굴절 하드코팅층) 상에 제조예 (5)의 저굴절 하드코팅층 형성용 조성물을 경화 후 두께가 100㎚가 되도록 도포하여, 광학 적층체를 제조하였다.
비교예 1
두께 40㎛의 트리아세틸 셀룰로오스 필름 상에 제조예 (6)의 하드코팅층 형성용 조성물을 경화 후 두께가 5㎛가 되도록 도포하였다. 이후에 70℃ 에서 2분간 건조시키고, 적산광량 400mJ/cm2로 UV를 조사하여 하드코팅층을 형성하여, 광학 적층체를 제조하였다.
비교예 2
두께 40㎛의 트리아세틸 셀룰로오스 필름 상에 제조예 (7)의 방현성 하드코팅층 형성용 조성물을 경화 후 두께가 5㎛가 되도록 도포하였다. 이후에 70℃ 에서 2분간 건조시키고, 적산광량 400mJ/cm2로 UV를 조사하여 방현성 하드코팅층을 형성하여, 광학 적층체를 제조하였다.
비교예 3
두께 40㎛의 트리아세틸 셀룰로오스 필름의 일면에 제조예 (6)의 하드코팅층 형성용 조성물을 경화 후 두께가 5㎛가 되도록 도포하고 70℃ 에서 2분간 건조시킨 후에, 적산광량 400mJ/cm2로 UV를 조사하여 하드코팅층을 형성하였다. 이후에 하드코팅층 상에 제조예 (8)의 고굴절 하드코팅층 형성용 조성물을 경화 후 두께가 130㎚가 되도록 도포하여 고굴절 하드코팅 층을 형성하였다. 그리고 상기 고굴절 하드코팅층 상에 제조예 (5)의 하드코팅층 형성용 조성물을 경화 후 두께가 100㎚가 되도록 도포하여, 광학 적층체를 제조하였다.
실험예
(1) 레이저 포인터 시인성 평가
실시예 및 비교예에서 제조된 광학 적층체를 편광판에 접착한 후에 디스플레이 패널에 접합하였다.
이후에 백색 구동상태에서 실시예 1 내지 4 및 비교예의 경우 405nm 레이저 포인터로, 실시예 5 및 6의 경우 615nm 레이저 포인터로 각각 시인성을 하기 기준에 따라 평가하였다.
<평가 기준>
○: 매우 잘 시인된다.
△: 흐릿하여 잘 시인되지 않는다.
X: 전혀 시인되지 않는다.
(2) 투과율 측정
실시예 및 비교예에서 제조된 광학 적층체를 트리아세틸 셀룰로오스면이 광원(D65)으로 향하게 하여, 분광광도계(HZ-1, 스가사)로 전광선투과율(Total Transmittance) 및 헤이즈를 측정하였다.
(3) 반사율 측정
실시예 3, 4, 6 및 비교예 3에서 제조된 광학 적층체의 380~780nm의 가시광선 영역에서의 반사율을 UV분광기(UV-Spectrophotometer, SHIMADZU사)로 측정하여 최저 반사율을 나타내었다.
표 1
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 비교예 1 비교예 2 비교예 3
포인트 시인성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ x △ x
투과율(%) 92.5 92.1 94.2 94.1 92.3 94.1 92.4 92.2 94.1
헤이즈(%) 0.3 1.0 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 1.0 0.3
반사율(%) - - 0.51 0.49 - 0.51 - - 0.50
상기 표 1을 참조하면, 실시예 1 내지 6의 광학 적층체는 레이저 포인트가 매우 잘 시인되어 시인성이 우수한 것을 확인할 수 있다. 그리고 투과율, 헤이즈 및 반사율이 비교예의 광학 적층체와 유사하게 우수하였다.
그러나 비교예 1 내지 3의 광학 적층체는 레이저 포인트가 흐릿하여 잘 시인되지 않거나 전혀 시인되지 않아 시인성이 불량하였다.

Claims (10)

  1. 광 루미네선스 양자점(quantum dot) 입자를 포함하는 광 루미네선스층을 구비하고, 디스플레이 패널의 어느 일면에 부착되는 광학 적층체.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 광 루미네선스 양자점 입자는 양자점 입자, 양자점 함유 입자 또는 이들의 혼합물인 광학 적층체.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 양자점 입자는 II-VI족 반도체 화합물; III-V족 반도체 화합물; IV-VI족 반도체 화합물; IV족 원소 또는 이를 포함하는 화합물; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 반도체 물질을 포함하는 광학 적층체.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 양자점 함유 입자는 무기물 코어 입자 또는 고분자 코어 입자의 표면에 결합된 적어도 하나의 양자점 입자를 포함하는 광학 적층체.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 광 루미네선스 양자점 입자의 흡수 파장은 350 내지 450nm 또는 600 내지 650nm인 광학 적층체.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 광 루미네선스층은 광 루미네선스 양자점 입자, 투광성 수지, 개시제 및 용제를 포함하는 광 루미네선스층 형성용 조성물을 도포하여 형성된 것인 광학 적층체.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 광 루미네선스층은 하드코팅층, 편광자, 편광자 보호층, 위상차층, 반사방지층, 대전방지층, 고굴절층, 저굴절층, 방오층, 점착층, 접착층 또는 이들의 기재 필름인 광학 적층체
  8. 청구항 1에 있어서, 광학 적층체는 편광판인 광학 적층체.
  9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항의 광학 적층체를 포함하는 화상표시장치.
  10. 청구항 9에 있어서, 액정표시장치인 화상표시장치.
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