WO2016167448A2 - 양자점-고분자 복합체의 제조 방법, 양자점-고분자 복합체, 이를 포함하는 광 변환 필름, 백라이트 유닛 및 표시장치 - Google Patents

양자점-고분자 복합체의 제조 방법, 양자점-고분자 복합체, 이를 포함하는 광 변환 필름, 백라이트 유닛 및 표시장치 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a quantum dot-polymer composite and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a method for preparing a quantum dot-polymer composite having excellent reliability and light extraction efficiency, a quantum dot-polymer composite prepared using the same, and a light conversion including the same It relates to a film, a backlight unit and a display device.
  • a flat panel display that has the advantages of thinning, light weight, and low power consumption is a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), and an electroluminescent display.
  • LCD liquid crystal display
  • PDP plasma display panel
  • electroluminescent display ELD, ElectroLuminescence Display
  • FED Field Emission Display
  • the liquid crystal display device has been spotlighted as a next generation advanced display device having low power consumption, good portability, high technology value, and high added value. Since the liquid crystal display itself is a light receiving type display device which does not emit light to form an image, but receives light from outside to form an image, a light source for providing light is essentially required. Conventionally, a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) has been mainly used as a light source of a liquid crystal display device. However, when a liquid crystal display device is enlarged, it is difficult to secure luminance uniformity and the color purity is poor. There is a problem.
  • CCFL cold cathode fluorescent lamp
  • a tricolor light emitting diode (LED) is used instead of a cold cathode fluorescent lamp as a light source of a liquid crystal display device.
  • LED tricolor light emitting diode
  • the high color purity can be reproduced to realize a high-quality image, but the cost is very expensive, the manufacturing cost increases. Therefore, techniques for implementing white light by converting blue light into red light and green light using a light emitting blue light emitting diode as a light source and using a light conversion film including a quantum dot (QD) have been proposed.
  • QD quantum dot
  • the barrier film is attached to the upper and lower surfaces of the film, but the film side portion of the film does not include a separate barrier means due to oxygen or moisture penetrating through the side portion.
  • the quantum dots located at oxidized In order to prevent this, it is preferable to use a matrix resin having a low permeability to oxygen and moisture, but there is a problem that quantum dots are not dispersed well in such a low permeability and / or low permeability.
  • the present invention is to solve the above problems, to provide a quantum dot-polymer composite having a low degradation of the quantum dots, excellent optical performance and a method of manufacturing the same.
  • the present invention is to provide a light conversion film, a backlight unit and a display device having excellent reliability and optical performance, including the quantum dot-polymer composite as described above.
  • the present invention comprises a first phase made of a matrix resin, a second phase having a spherical second phase dispersed in and distributed within the first phase, and including a quantum dot therein.
  • a quantum dot-polymer composite comprising micro scattering agents distributed along the interface of the first and second phases along the surface of the second phase.
  • the present invention comprises the steps of preparing a matrix resin solution containing a micro scattering agent, preparing a quantum dot dispersion liquid containing a quantum dot, by mixing the matrix resin solution and the quantum dot dispersion liquid to form a resin mixture It provides a method of producing a quantum dot-polymer composite comprising the step and the step of applying and curing the resin mixture.
  • the present invention provides a first phase made of a matrix resin, a second phase of a spherical second phase dispersed and distributed in the first phase, and including a quantum dot therein. And a light conversion layer including a quantum dot-polymer composite including micro scattering agents distributed along interfaces of the first and second phases along the surface of the second phase, and a barrier film disposed on at least one surface of the light conversion layer. It provides a light conversion film.
  • the present invention provides a backlight unit including a light source unit and a light conversion film including at least a light source, wherein the light conversion film is a first phase made of a matrix resin, the It is distributed in the first phase and contains a spherical second phase (quantum second phase) containing a quantum dot therein and microscattering agent distributed at the interface between the first phase and the second phase along the surface of the second phase
  • a light conversion layer comprising a quantum dot-polymer composite and a barrier film disposed on at least one surface of the light conversion layer.
  • the present invention provides a display device including a backlight unit including a light source unit and a light conversion film and a display panel disposed on the backlight unit, wherein the light conversion film is formed of a matrix resin.
  • a first phase made up, distributed in and distributed within the first phase, a spherical second phase including quantum dots therein and the first and second phases along the surface of the second phase
  • a light conversion layer comprising a quantum dot-polymer composite including a micro scattering agent distributed at the interface of the phase and a barrier film disposed on at least one surface of the light conversion layer.
  • the quantum dot-polymer composite of the present invention uses a matrix resin having low moisture permeability and low air permeability, so that deterioration of the quantum dots is small even in a high temperature and high humidity environment, whereby a light conversion film having excellent stability can be produced.
  • the quantum dot-polymer composite of the present invention can obtain an excellent light conversion effect even when using a relatively small amount of quantum dots because the micro scattering agent improves the light extraction efficiency.
  • the quantum dot-polymer composite of the present invention is a micro scattering agent is distributed along the boundary surface of the quantum dot dispersion liquid droplets, thereby preventing the droplets from agglomerating with each other, thereby forming a uniform size micro-phase, matrix resin and quantum dots Improves stability by preventing phase separation between dispersions.
  • 1 is a view for explaining a method for producing a quantum dot-polymer composite according to the present invention.
  • FIG. 2 is a view for explaining the structure of the quantum dot-polymer composite of the present invention.
  • FIG. 4 and 5 illustrate an embodiment of a display device of the present invention.
  • Figure 6 is a photograph of the state of the resin mixtures of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 of the present invention.
  • temporal after-relationship for example, if the temporal after-relationship is described as 'after', 'following', 'after', 'before', etc. This includes non-consecutive cases unless' is used.
  • the first, second, etc. are used to describe various components, but these components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Therefore, the first component mentioned below may be a second component within the technical spirit of the present invention.
  • each of the various embodiments of the invention may be combined or combined with one another, in whole or in part, and various interlocking and driving technically may be possible, and each of the embodiments may be independently implemented with respect to each other or may be implemented in association with each other. It may be.
  • the method for preparing a quantum dot-polymer composite according to the present invention includes preparing a matrix resin solution (S1), preparing a quantum dot dispersion (S2), and forming a resin mixture (S3). And curing the resin mixture (S4).
  • the matrix resin solution includes a matrix resin, a micro scattering agent and a photo initiator.
  • the said matrix resin is resin which has low moisture permeability and low air permeability characteristic.
  • Quantum dots have a property that is easily deteriorated by oxygen or moisture. Therefore, in order to prevent deterioration of a quantum dot, it is good to use resin which has low moisture permeability and low air permeability as a matrix resin surrounding a quantum dot.
  • the matrix resin may include, but is not limited to, epoxy, epoxy acrylate, polychlorotrifluoroethylene, polyethylene, polypropylene, polyvinyl alcohol, or a combination thereof.
  • the epoxy resin is a resin having an epoxy group, for example, a bisphenol A resin, a bisphenol F resin and the like, these epoxy resins have a low moisture permeability and air permeability due to the properties of the main chain.
  • the epoxy acrylate resin is a resin in which an epoxide group of an epoxy resin is substituted with an acryl group
  • the epoxy acrylate resin is bisphenol A glycerolate diacrylate, Bisphenol-A ethoxylate diacrylate, bisphenol-A glycerollate dimethacrylate, bisphenol-A ethoxylate dimethacrylate, and these It may be any one selected from the group consisting of a combination of.
  • Epoxy acrylate resins like epoxy resins, have low water vapor permeability and air permeability due to their main chain properties.
  • polychlorotrifluoroethylene has a low water and oxygen permeability
  • polyethylene and polypropylene have a low water permeability
  • polyvinyl alcohol has a low oxygen permeability
  • the matrix resin may be an epoxy (meth) acrylate
  • the epoxy (meth) acrylate resin usable in the present invention is not limited thereto, but may include an epoxy (meth) acrylate represented by the following [Formula 1].
  • R1 and R4 are each independently hydrogen or C1-10 alkyl
  • R2 and R3 are each independently (Where a is an integer of 1 to 10) or (Where b and c are each independently an integer of 0 to 10).
  • the epoxy (meth) acrylate is bisphenol A glycerolate diacrylate, bisphenol A ethoxylate diacrylate, bisphenol A glycerol diacrylate. It may be any one selected from the group consisting of methacrylate (bisphenol A glycerolate dimethacrylate), bisphenol-A ethoxylate dimethacrylate (bisphenol A ethoxylate dimethacrylate) and combinations thereof.
  • the epoxy (meth) acrylate is about 30% to about 98% by weight, preferably about 40% to about 80% by weight, more preferably about 50% by weight relative to the total weight of the matrix resin solution To about 70% by weight.
  • the content of the epoxy (meth) acrylate in the matrix resin solution satisfies the above range, film forming is easy, and deterioration of the quantum dots can be effectively prevented.
  • epoxy (meth) acrylate having low moisture permeability and air permeability as a main component of the matrix resin as described above, it is possible to obtain an effect of minimizing quantum dot deterioration due to oxygen and moisture, in particular at the edge portion.
  • the micro scattering agent is to improve the light extraction efficiency and reliability of the quantum dot-polymer composite, it is preferable that the average particle diameter is about 0.5 ⁇ m to 10 ⁇ m to cause scattering (Mie Scattering).
  • an inorganic scattering agent and / or an organic scattering agent may be used as the micro scattering agent.
  • the inorganic scattering agent include silicon, silica, alumina, titanium dioxide (TiO 2), zirconia (ZrO 2), barium sulfate (BaSO 4), zinc oxide (ZnO), and combinations thereof. Particles containing these, etc. are mentioned.
  • the organic scattering agent include polymethyl methacrylate (PMMA) -based polymer, benzoguanamine-based polymer or polymer particles including a combination thereof.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • the inorganic scattering agent and the organic scattering agent may be used alone or in combination, respectively, or may be used by mixing two or more kinds of light scattering agents having different sizes.
  • the micro scattering agent scatters light generated from the light source (conventionally referred to as primary light) and light whose wavelength is converted by quantum dots (conventionally referred to as secondary light).
  • primary light When the primary light is scattered, as the path length of the primary light increases, an opportunity for the quantum dots to meet the primary light increases, and thus a sufficient amount of light can be obtained with only a relatively small amount of quantum dots.
  • the micro-scattering agent serves to prevent the droplets agglomerate with each other by the droplets generated by the mixing of the quantum dot dispersion liquid and the matrix resin to be described later on the outer surface.
  • the matrix resin solution and the quantum dot dispersion are mixed, layer separation occurs naturally over time due to the polarity difference between the matrix resin solution and the quantum dot dispersion. To prevent this, the viscosity must be increased. When used, there is a problem that film forming is not smooth.
  • the micro-scattering agent when included in the matrix resin as in the present invention, adheres to the droplet surface consisting of the quantum dot dispersion liquid, thereby preventing the mass transfer between the quantum dot dispersion liquid and the matrix resin solution. As a result, fine and uniform droplets are well dispersed throughout the matrix resin solution, thereby providing stability.
  • the microscattering agent is preferably polar, and for this purpose, a microscattering agent surface-treated to have a polarity can be used.
  • a micro scattering agent surface-treated to have a polarity but is not limited to this, KS-200C of Kolon Industries may be used.
  • the micro scattering agent based on the total weight of the matrix resin solution, about 1% to about 40% by weight, preferably about 1% to about 30% by weight, more preferably about 5% to about 25% by weight It may be included in an amount of about%.
  • the content of the micro scattering agent is out of the above numerical range, the light absorption by the micro scattering agent is increased to decrease the light utilization efficiency, and haze may occur.
  • the photoinitiator is for initiating the photopolymerization of the matrix resin
  • radical photopolymerization initiators well known in the art can be used without limitation.
  • an IRGACURE 184 or the like may be used as the photoinitiator.
  • the photoinitiator is contained in an amount of about 1% to about 15% by weight, preferably about 5% to about 15% by weight, more preferably about 10% to about 15% by weight, based on the total weight of the matrix resin solution. It may be included as. When the content of the photoinitiator is out of the numerical range, the performance of the light conversion film may be reduced.
  • the matrix resin solution may further include components in addition to the components in order to adjust physical properties such as viscosity, adhesion, flexibility, degree of curing, light performance, and the like.
  • the matrix resin solution may further include a (meth) acrylic monomer including at least one or more functional groups, if necessary.
  • the (meth) acrylic monomer may be a monofunctional or polyfunctional (meth) acrylic monomer which may be polymerized together with an epoxy acrylate to adjust the viscosity by diluting the matrix resin solution.
  • the (meth) acrylic monomer containing at least one or more functional groups may include trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, tripropyleneglycol diacrylate, and triethyleneglycol diacrylate.
  • Triethylene glycol Diacrylate, 1,6-Hexanediol diacrylate, Tetrahydrofurfuryl Acrylate, Pentaerythritol triacrylate, Diethylene glycol diacrylate Methacrylate (Diethylene glycol Diemthacrylate) and the like can be used.
  • the (meth) acrylic monomer containing at least one functional group may be about 60% by weight or less, preferably about 0.1% by weight to about 50% by weight, more preferably about 1% by weight, based on the total weight of the matrix resin solution. It is preferably included in an amount of about 50% by weight. When the content of the (meth) acrylic monomer exceeds 60% by weight, quantum dot deterioration prevention performance may decrease.
  • the quantum dot dispersion includes a quantum dot, a nonpolar (meth) acrylate monomer and a photoinitiator.
  • the quantum dot is a light emitting nanoparticle means a particle having a predetermined size having a quantum confinement effect.
  • the quantum dots are emitted by converting a wavelength of light injected from a light source into semiconductor nanocrystals having a size of several nanometers (nm) made through a chemical synthesis process.
  • the quantum dot is, for example, CdS, CdO, CdSe, CdTe, Cd3P2, Cd3As2, ZnS, ZnO, ZnSe, ZnTe, MnS, MnO, MnSe, MnTe, MgO, MgS, MgSe, MgTe, CaO, CaS, CaS, Ca CaTe, SrO, SrS, SrSe, SrTe, BaO, BaS, BaSe, BaTE, HgO, HgS, HgSe, HgTe, Hg12, AgI, AgBr, Al2O3, Al2S3, Al2Se3, Al2Te3, Ga2O3, Ga2S3, Ga2Se3, Ga2Se3, Ga2Se3, Ga2Se3, Ga2Se3, Ga2Se3 In2S3, In2Se3, In2Te3, SiO2, GeO2, SnO2, SnS, SnSe
  • the diameter of the quantum dot may be about 1nm to about 10nm. Since the light emission wavelength varies depending on the size of the quantum dots, light of a desired color may be obtained by selecting a quantum dot having an appropriate size.
  • the quantum dots may include, for example, one or more selected from the group consisting of quantum dots converting blue light into red light, quantum dots converting blue light into green light, and quantum dots converting green light into red light.
  • the quantum dot may include a capping layer on the surface of the quantum dot to prevent aggregation between the quantum dots.
  • the capping layer may be a ligand layer coordinated to the surface of the quantum dots, or may be a surface layer coated with a hydrophobic organic molecule.
  • the capping layer may be a material layer selected from the group consisting of phosphine oxide, organic amine, organic acid, phosphonic acid, and combinations thereof having long chain alkyl or aryl groups exhibiting nonpolarity.
  • the capping layer may be tri-n-octylphosphine oxide (TOPO), stearic acid, palmitic acid, octadecylamine, hexadecylamine, dodecylamine, lauric acid, oleic acid hexylphosphonic acid and their It may be a material layer selected from the group consisting of combinations.
  • the quantum dot is about 0.1% to about 10% by weight, preferably about 1% to about 10% by weight, more preferably about 1% to about 5% by weight relative to the total weight of the quantum dot dispersion It may be included in a degree of content.
  • the light conversion effect may be insignificant or the spacing between the quantum dots may be reduced, thereby reducing light utilization efficiency.
  • the nonpolar (meth) acrylate monomers are used to disperse quantum dots, but are not limited thereto, and include, for example, lauryl acrylate, lauryl methacrylate, isobornyl acrylate, and isobornyl methacrylate. It may be at least one selected from the group.
  • the nonpolar (meth) acrylate monomer is about 20 wt% to about 80 wt%, preferably about 30 wt% to about 80 wt%, and more preferably about 60 wt% with respect to the total weight of the quantum dot dispersion. To about 70% by weight. This is because when the content of the nonpolar (meth) acrylate monomer satisfies the above numerical range, the quantum dots are smoothly dispersed and the dispersion can be maintained even by addition of oligomers.
  • the photoinitiator is for polymerizing the non-polar acrylate in the curing step to be described later, in the present invention, radical photoinitiators well known in the art may be used without limitation. Moreover, 2 or more types of initiators can be mixed and used as said photoinitiator.
  • a metal-based initiator an epoxy-based initiator, an isocyanate-based initiator, an amine-based initiator, or the like may be used, and a commercially available photoinitiator, for example, Igacure 184 may be used.
  • the photoinitiator may be included in an amount of preferably about 0.5% to about 30% by weight, more preferably about 1% to about 10% by weight based on the total weight of the quantum dot dispersion.
  • the quantum dot dispersion may further include additional components in addition to the components for controlling physical properties.
  • the quantum dot dispersion may further include an oligomer having a polar moiety and a non-polar moiety as necessary.
  • the oligomer having the polar moiety and the non-polar moiety is intended to allow the droplets to remain unaggregated with each other when a matrix resin solution and a quantum dot dispersion are mixed to form droplets by phase separation.
  • the oligomer should include a polar moiety capable of binding to the surface of the quantum dots and a nonpolar moiety capable of dissolving with the nonpolar acrylate monomer.
  • the oligomer means a polymer having a weight average molecular weight of 1000 g / mol or less and including two or more repeating units.
  • the presence of the polar fraction and the nonpolar fraction in the oligomer is not particularly limited, and for example, may be in the form of a block copolymer in which a block composed of a polar fraction and a block composed of a nonpolar fraction are combined, or a polar fraction. It may also be in the form of a random copolymer in which repeating units having a and a repeating unit having a nonpolar fraction are randomly bonded, a nonpolar fraction is present in the main chain and a polar fraction is present in the side chain, or a polar fraction is present in the main chain and is nonpolar. It may also be in the form present in the side chain in the fraction.
  • the polar fraction preferably comprises at least one polar group selected from the group consisting of ketone group, ester group, ether group, carboxyl group, hydroxy group, amide group, amine group and cyclic acid anhydride group.
  • the cyclic acid anhydride group may be, for example, a succinic anhydride group, a maleic anhydride group, a glutaric anhydride group, or a phthalic anhydride group.
  • the nonpolar fraction may include a hydrocarbon chain consisting of carbon and hydrogen.
  • the oligomer having the polar fraction and the nonpolar fraction is about 10% to about 80% by weight, preferably about 20% to about 70% by weight, more preferably about 20% by weight based on the total weight of the quantum dot dispersion % To about 40% by weight may be included.
  • the quantum dot dispersion may further include a (meth) acrylic monomer containing at least one or more functional groups, if necessary.
  • the (meth) acrylic monomer which is polymerized together with the non-polar acrylate monomer and / or oligomer in the curing step to be described later to help form a network of a network structure, for example, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane Trimethacrylate, Tripropyleneglycol diacrylate, Triethylene glycol Diacrylate, Hexanediol diacrylate (1,6-Hexanediol diacrylate), Tetrahydrofurfuryl acrylate (Tetrahydrofurfuryl) Acrylate), pentaerythritol triacrylate, diethylene glycol dimthacrylate, and the like can be used.
  • the (meth) acrylic monomer containing at least one functional group may be included in an amount of about 30% by weight or less, preferably about 10% by weight or less, and more preferably about 5% or less, based on the total weight of the quantum dot dispersion. It is preferable. When the content of the (meth) acrylic monomer is too large, quantum dot dispersion may be inhibited.
  • the quantum dot dispersion may further comprise a nano scattering agent, if necessary.
  • the nano scattering agent is a scattering agent having an average particle diameter of about 5 nm to about 200 nm, and is a scattering agent that scatters light differently according to wavelength by Rayleigh scattering. More specifically, the nano-scattering agent scatters the primary light by decreasing the degree of scattering in the order of blue, green, and red, and relatively suppresses the scattering of the secondary light.
  • the nano scattering agent serves to prevent aggregation of the quantum dots in the quantum dot dispersion, thereby minimizing light resorption between the quantum dots to improve the light extraction efficiency.
  • the nano scattering agent may be an inorganic scattering agent and / or an organic scattering agent.
  • the inorganic scattering agent is, for example, silicon (silicon), silica (Silica), alumina (Alumina), titanium dioxide (TiO2), zirconia (ZrO2), barium sulfate (BaSO4), zinc oxide (ZnO) and
  • the organic scattering agent may be, for example, a polymethyl methacrylate (PMMA) polymer, a benzoguanamine polymer, or a combination thereof. It may be a polymer particle containing.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • the inorganic scattering agent and the organic scattering agent may be used alone or in combination, respectively, or may be used by mixing two or more kinds of scattering agents having different sizes.
  • the nano-scattering agent in an amount of about 20% by weight or less, preferably about 1% to about 20% by weight, more preferably about 5% to about 15% by weight based on the total weight of the quantum dot dispersion May be included. If the amount of the nano scattering agent is too large, the absorption of light by the scattering agent is increased, the light utilization efficiency is lowered, and haze may occur.
  • step S3 When formed in the matrix resin solution and the quantum dot dispersion through the above process, the matrix resin solution and the quantum dot dispersion is mixed to form a resin mixture (step S3).
  • the mixing ratio of the matrix resin solution and the quantum dot dispersion may be in a weight ratio of about 1: 1 to 4.9: 0.1, preferably about 1: 1 to 4: 1, and more preferably about 2.75: 2.25 to 3.5: 1.5.
  • the mixing ratio is out of the above range, the fine phase may not be formed, or the distance between the quantum dots may be shortened, thereby inhibiting dispersion and deteriorating light efficiency.
  • the matrix resin solution has a polarity
  • the quantum dot dispersion liquid is nonpolar with a nonpolar acrylate
  • the droplets containing the quantum dots in the matrix resin are mixed due to the polarity difference. It will be formed in a dispersed form.
  • the polar microscattering agent included in the matrix resin allows the droplet to be stably dispersed while surrounding the surface of the droplet.
  • step S4 the resin mixture is cured to form a quantum dot-polymer composite.
  • the curing may be performed by applying a resin mixture on a substrate and then photocuring.
  • the curing may be performed by applying the resin mixture on a substrate and then irradiating ultraviolet rays or the like.
  • FIG. 2 is a view showing the structure of the quantum dot-polymer composite of the present invention prepared by the method as described above.
  • the quantum dot-polymer composite according to the present invention is distributed in a first phase 300 made of a matrix resin and dispersed in the first phase 300, and a quantum dot is disposed therein.
  • Micro-scattering agent 500 distributed at the interface between the first phase and the second phase (300, 400) of the spherical second phase (400) and the second phase 400, including It includes.
  • the matrix resin constituting the first phase 300 may be made of a low moisture-permeable, low-permeability resin, preferably, may include a repeating unit derived from the epoxy acrylate.
  • the repeating unit derived from the epoxy acrylate is not limited thereto, but may be, for example, a repeating unit represented by the following [Formula 4].
  • R1 and R4 are each independently hydrogen or C1-10 alkyl
  • R2 and R3 are each independently (Where a is an integer of 1 to 10) or (Where b and c are each independently an integer of 0 to 10).
  • the micro-scattering agent 500 is included in the first phase 300, wherein some of the micro-scattering agents 500 are formed along the surface of the second phase 400. It is distributed in the interface of (300, 400), and remainder disperse
  • the micro scattering agent 500 as described above, the average particle diameter is preferably about 0.5 ⁇ m to 10 ⁇ m, silicon, silica, alumina, titanium dioxide, zirconia, barium sulfate, zinc oxide, polymethyl meta It may be at least one selected from the group consisting of acrylate polymers, benzoguamine polymers, and combinations thereof.
  • the micro scattering agent 500 may have a polarity, and more specifically, may be surface treated to have a polarity.
  • the second phase 400 includes a quantum dot 402 and is formed in a spherical shape.
  • the micro-scattering agent 500 is attached to the surface of the second phase 400 including the quantum dots 402, so that the second phase 400 is the first phase.
  • the second phase 400 is relatively fine and uniform in size because it does not aggregate in the 300 and can be dispersed well.
  • the second phase 400 may have an average particle diameter of 50 ⁇ m or less, preferably 0.1 ⁇ m to 20 ⁇ m, and more preferably 0.1 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • a nano scattering agent may be further included in the second phase 400.
  • the nano-scattering agent preferably has an average particle diameter of about 5nm to 200nm, silicon, silica, alumina, titanium dioxide, zirconia, barium sulfate, zinc oxide, polymethyl methacrylate polymer, benzoguamine polymer and these It may be one or more selected from the group consisting of a combination.
  • the quantum dot-polymer composite may include a unit derived from a nonpolar (meth) acrylate monomer.
  • the nonpolar (meth) acrylate monomer is included in the quantum dot dispersion, for example, selected from the group consisting of lauryl acrylate, lauryl methacrylate, isobornyl acrylate and isobornyl methacrylate. It may be one or more.
  • Units derived from the nonpolar (meth) acrylate may be polymerized together with the oligomers in the quantum dot dispersion to exist in the second phase 400, and during phase separation, some of the nonpolar acrylate monomers are dissolved in the matrix resin solution to form a matrix resin. May be polymerized with and present in the first phase 300.
  • the quantum dot-polymer complex may further include a unit derived from an oligomer including a polar fraction and a nonpolar fraction.
  • the polar fraction and the nonpolar fraction are the same as described above. That is, the polar fraction may include one or more polar groups selected from the group consisting of ketone group, ester group, ether group, carboxyl group, hydroxy group, amide group, amine group and cyclic acid anhydride group, wherein the nonpolar fraction is carbon And it may be to include a hydrocarbon chain consisting of hydrogen.
  • the quantum dot-polymer complex may further include a unit derived from a (meth) acrylic monomer including at least one functional group.
  • the (meth) acrylic monomer including the at least one functional group may be included in the quantum dot dispersion and / or the matrix resin solution for controlling physical properties, for example, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane tri Methacrylate, tripropylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, hexanediol diacrylate, 1,6-Hexanediol diacrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate ), Pentaerythritol triacrylate and diethylene glycol dimethacrylate (Diethylene glycol Diemthacrylate) may be one or more selected from the group consisting of.
  • the quantum dot-polymer composite of the present invention prevents agglomeration of the second phase 400 due to the micro scattering agent 500 existing between the first phase 300 and the second phase 400. Not only can the 400 be formed finely and uniformly, but also moisture or air can be prevented from penetrating into the second phase 400, thereby providing excellent reliability.
  • the quantum dot-polymer composite of the present invention uses low moisture permeability and low air permeability resin as the matrix resin, quantum dot degradation due to oxygen and moisture can be minimized.
  • the light conversion film of this invention is demonstrated.
  • 3 shows an embodiment of the light conversion film of the present invention.
  • the light conversion film 270 of the present invention includes a light conversion layer 272 and at least one barrier film 271.
  • the barrier film 271 may be disposed on one surface or both surfaces of the light conversion film 270.
  • the light conversion film 270 of the present invention is a method of forming a light conversion layer by applying a resin mixture liquid formed by mixing the matrix resin solution and the quantum dot dispersion liquid on the barrier film 271 and then curing it. Can be prepared.
  • the light conversion layer 272 is dispersed in the first phase (300), the first phase (300) made of a quantum dot-polymer composite of the present invention, that is, a matrix resin, and distributed therein Distributed at the interface between the first phase 300 and the second phase 400 along a surface of the second phase 400 and a spherical second phase 400 including a quantum dot 402 at Characterized in that it comprises a quantum dot-polymer composite comprising a micro scattering agent 500. Since the quantum dot-polymer composite has been described in detail above, a detailed description thereof will be omitted.
  • the barrier film 271 is for supporting and protecting the light conversion layer 272. More specifically, moisture, oxygen, and the like in the outside air is introduced into the light conversion layer 272 to deteriorate the quantum dot. It is to prevent it.
  • the barrier film 271 may include a single material or a composite material having high barrier to water and / or oxygen.
  • the barrier film 271 may be a polymer having high barrier to moisture and / or oxygen, for example, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, ethylene vinyl alcohol, polychlorotrifluoro Ethylene, polyvinylidene chloride, nylon, polyamino ethers, cycloolefinic homopolymers or copolymers.
  • the barrier film 271 is shown as a single layer on the drawings, but is not limited thereto.
  • the barrier film may be formed of multiple layers.
  • the barrier film 271 may have a structure in which a base substrate and a protective film disposed on the base substrate are stacked.
  • the barrier film 271 may be in a form in which an inorganic film or an organic-inorganic hybrid film having high barrier to moisture and / or oxygen is coated on the base substrate, wherein the inorganic film or organic-inorganic material is coated.
  • the hybrid film may be composed mainly of oxides or nitrides such as Si and Al.
  • a polymer film having high light transmittance and heat resistance may be used as the base substrate, for example, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), cyclic olefin copolymer (COC), cyclic Polymer films including olefin polymers (COPs) and the like can be used.
  • the barrier film 271 has a water vapor transmission rate of about 10-1 g / m 2 / day to 10-5 g / m 2 / day under 37.8 ° C. and 100% relative humidity conditions, and air permeability under 23 ° C. and 0% relative humidity conditions. It is preferable that the ratio is about 10-1 cc / m 2 / day / atm to about 10-2 cc / m 2 / day / atm.
  • the linear transmittance of the barrier film 271 is preferably about 88% to 95% in the visible light region of 420nm ⁇ 680nm.
  • the light conversion film 270 of the present invention contains the resin having the low moisture permeability and / or low air permeability as a main component of the matrix resin of the light conversion layer 272, so that the edge portion deteriorates even in a high temperature and high humidity environment. Is significantly less.
  • the light conversion film of the present invention has a damage length of 2 mm or less, preferably 1 mm or less, of the edge portion measured after being left for 4 days at 60 ° C. and 90% relative humidity.
  • the display device of the present invention includes a backlight unit 200 and a display panel 100.
  • the backlight unit 200 and the display device of the present invention are characterized by including the above-described light conversion film 270 of the present invention. More specifically, the backlight unit 200 is to provide light to the display panel 100 and includes a light source unit 240 and the light conversion film 270 of the present invention. In addition, the backlight unit 200 may further include a bottom case 210, a reflecting plate 220, a light guide plate 230, a guide panel 250, an optical sheet 260, and the like, as necessary. Since the details of the light conversion film 270 have been described above, other components of the backlight unit will be described.
  • the light source unit 240 is to provide light to the display panel 100 and may be disposed in the bottom case 210.
  • the light source unit 240 includes, for example, a plurality of light sources 240b and a printed circuit board 240a on which the plurality of light sources 240b are mounted.
  • the light source 240b may be a blue light source that generates blue light.
  • the light source 240b may be a blue light emitting diode.
  • the light conversion layer 272 of the light conversion film 270 may include a quantum dot-polymer composite including a quantum dot converting blue light into red light and a quantum dot converting blue light into green light.
  • the light source 240b may be a combination of a blue light source generating blue light and a green light source generating green light.
  • the light source 240b may be a combination of a blue light emitting diode and a green light emitting diode.
  • the light conversion layer 272 of the light conversion film 270 may include a quantum dot-polymer composite including a quantum dot converting blue light into red light and a quantum dot converting green light into red light.
  • the printed circuit board 240a is electrically connected to the light source 240b.
  • the light source 240b may be driven by receiving a driving signal through the printed circuit board 240a.
  • the printed circuit board 240a has a mounting surface on which the light source 240b is mounted and an adhesive surface facing the mounting surface.
  • the adhesive surface of the printed circuit board 240a is attached to the bottom case 210.
  • the printed circuit board 240a may be disposed at one side of the bottom case 210 in a bar shape.
  • the printed circuit board 240a may be attached to an inner upper surface of the bottom case 210 or may be attached to a lower surface of the bent extension part 211 of the bottom case 210.
  • the configuration in which the light source unit 240 is disposed on one side of the bottom case 210 is illustrated in the drawings, the configuration is not limited thereto, and the light source unit 240 may be disposed on both sides of the bottom case 210 facing each other. It may be arranged.
  • the edge type backlight unit 200 is illustrated in the drawing, the backlight unit 200 may be a direct backlight unit 200. That is, the light source unit 240 may be disposed on the inner upper surface of the bottom case 210.
  • the bottom case 210 has a shape that is open at the top.
  • the bottom case 210 has a sidewall extending in the form of a closed curve to accommodate the light source unit 240, the light guide plate 230, the reflective plate 220, the optical sheet 260, and the light conversion film 270.
  • at least one sidewall of the bottom case 210 may be bent to extend at an upper edge to include a bent extension 211 covering the light source unit 240. That is, one side cross section of the bottom case 210 may have a shape of 'c'.
  • a reflective member 243 may be further disposed on the lower surface of the bent extension 211.
  • the reflective member 243 may be a light source housing, a reflective film, or a reflective tape.
  • the reflective member 243 may prevent the light of the light source unit 240 from being directly emitted to the display panel 100.
  • the reflective member 243 may increase the amount of light incident into the light guide plate 230. As a result, the reflective member 243 may improve light efficiency, brightness, and image quality of the display device.
  • the bending extension part 211 provided in the bottom case 210 may be omitted. That is, one side cross-section of the bottom case 210 may have a 'b' shape.
  • the bottom case 210 is fastened to the guide panel 250.
  • the guide panel 250 includes a protrusion inwardly.
  • the display panel 100 may be seated on and supported by the protrusion of the guide panel 250.
  • the guide panel 250 may be referred to as a support main or mold frame.
  • the guide panel 250 surrounds an edge of the backlight unit 200 to be bonded to the display panel 100. That is, the guide panel 250 has a frame shape. For example, the guide panel 250 may have a rectangular frame shape. In addition, the guide panel 250 may have an opening in a region corresponding to the bent extension 211 of the bottom case 210.
  • the bottom case 210 and the guide panel 250 may each be assembled to include a hook shape or may be assembled and fastened to include a protrusion and a recess, respectively.
  • the bottom case 210 and the guide panel 250 may be adhered to each other by an adhesive member.
  • the guide panel 250 may be disposed on the light source unit 240.
  • a reflective member 243 may be disposed on a lower surface of the guide panel 250 corresponding to the light source unit 240.
  • the light guide plate 230 uniformly guides the light provided from the light source unit 240 to the liquid crystal display panel 100 through total reflection, refraction, and scattering.
  • the light guide plate 230 is accommodated in the bottom case 210.
  • the light guide plate 230 is formed to have a predetermined thickness in the drawing, the shape of the light guide plate 230 is not limited thereto.
  • the thickness of the light guide plate 230 may be formed to be thinner than the both sides of the light guide plate 230 so as to reduce the overall thickness of the backlight unit 200. You may.
  • one surface of the light guide plate 230 may include a pattern of a specific shape in order to supply a uniform surface light source.
  • the light guide plate 230 may include various patterns such as an elliptical pattern, a polygonal pattern, and a hologram pattern to guide light incident therein. .
  • the light source unit 240 is disposed on the side of the light guide plate 230, but is not limited thereto.
  • the light source unit 240 may be disposed to correspond to at least one surface of the light guide plate 230.
  • the light source unit 240 may be disposed to correspond to one side or both sides of the light guide plate 230, and the light source unit 240 may be disposed to correspond to the bottom surface of the light guide plate 230. have.
  • the reflection plate 220 is disposed in a path of propagation of light emitted from the light source unit 240.
  • the reflective plate 220 is disposed between the light guide plate 230 and the bottom case 210. That is, the reflector plate 220 is disposed under the light guide plate 230.
  • the reflective plate 220 may serve to increase light efficiency by reflecting light traveling toward the upper surface of the bottom case 210 to the light guide plate 230.
  • the reflector plate 220 may be disposed on the light source unit 240.
  • the reflective plate 220 is disposed on the printed circuit board 240a of the light source unit 240.
  • the optical member 220 may include a plurality of holes to fasten the plurality of light sources 240b.
  • the plurality of light sources 240b may be inserted into the plurality of holes of the reflecting plate 220, and the light sources 240b may be exposed to the outside through the holes.
  • the reflecting plate 220 may be disposed on the side of the light source 240b on the printed circuit board 240a.
  • the optical sheet 260 for diffusion and condensing is disposed on the light guide plate 230.
  • the optical sheet 260 may include a diffusion sheet 261, a first prism sheet 262, a second prism sheet 263, and the like.
  • the diffusion sheet 261 is disposed on the light guide plate 230.
  • the diffusion sheet 261 improves the uniformity of the light passing through.
  • the diffusion sheet 261 may include a plurality of beads.
  • the first prism sheet 262 is disposed on the diffusion sheet 261.
  • the second prism sheet 263 is disposed on the first prism sheet 262.
  • the first prism sheet 262 and the second prism sheet 263 increase the straightness of the light passing through. For this reason, the light emitted onto the light guide plate 230 may pass through the optical sheet 260 and may be processed into a surface light source having higher luminance.
  • a light conversion film 270 may be disposed between the optical sheet 260 and the light guide plate 230.
  • the display panel 100 is for realizing a screen and may be, for example, a liquid crystal display panel (LCD).
  • the display panel 100 includes a first substrate 110 and a second substrate 120 bonded together with a liquid crystal layer interposed therebetween.
  • a polarizer (not shown) for selectively transmitting only specific polarizations may be further disposed on the outer surfaces of the first substrate 110 and the second substrate 120. That is, a polarizing plate may be disposed on the rear surface of the first substrate 110 and the upper surface of the second substrate 120.
  • the display panel is divided into a display area and a non-display area.
  • a gate line and a data line are disposed on one surface of the first substrate 110.
  • the gate line and the data line may be disposed to vertically cross each other with the gate insulating layer interposed therebetween, and the pixel region may be defined by the intersection of the gate line and the data line.
  • the first substrate 110 may be a thin film transistor substrate.
  • a thin film transistor is disposed on an intersection of the gate line and the data line on one surface of the first substrate 110. That is, a thin film transistor is provided in the pixel region.
  • a pixel electrode is disposed in each pixel area on one surface of the first substrate 110. The thin film transistor may be electrically connected to the pixel electrode, and the thin film transistor may be electrically connected to the gate line and the data line.
  • the thin film transistor includes a gate electrode, a semiconductor layer, a source electrode, and a drain electrode.
  • the gate electrode may be formed to branch from the gate wiring.
  • the source electrode may be formed by branching from the data line.
  • the pixel electrode may be electrically connected to the drain electrode of the thin film transistor.
  • the thin film transistor may be formed as a bottom gate structure, a top gate structure, or a double gate structure. That is, the thin film transistor may be modified and modified in various ways such as the configuration of the thin film transistor within a range not departing from the technical spirit of the embodiment.
  • the second substrate 120 may be a color filter substrate.
  • a black matrix having a lattice shape is formed to cover a non-display area such as a thin film transistor formed on the first substrate 110 and correspond to an area between each pixel area. Is placed.
  • a red color filter layer, a green color filter layer, and a blue color filter layer sequentially and sequentially arranged in correspondence with each pixel area in the lattice may be included. That is, each color filter layer may be distinguished by a black matrix.
  • the display panel 100 includes a common electrode forming an electric field with the pixel electrode to drive the liquid crystal layer.
  • the alignment of the liquid crystal molecules may include a twisted nematic (TN) mode, a vertical alignment (VA) mode, an in plane switching (IPS) mode, or a fringe field switching (FFS) mode.
  • the common electrode may be disposed on the first substrate 110 or the second substrate 120 according to a method of adjusting the arrangement of the liquid crystal molecules.
  • the display panel 100 may be a display panel 100 having a color filter on transistor (COT) structure in which a thin film transistor, a color filter layer, and a black matrix are formed on the first substrate 110.
  • the second substrate 120 is bonded to the first substrate 110 with the liquid crystal layer interposed therebetween.
  • COT color filter on transistor
  • a thin film transistor may be disposed on the first substrate 110, and a color filter layer may be disposed on the thin film transistor.
  • a passivation layer may be formed between the thin film transistor and the color filter layer.
  • a pixel electrode electrically connected to the thin film transistor is disposed on the first substrate 110.
  • the black matrix may be omitted in order to improve the aperture ratio and simplify the mask process, and the common electrode may be formed to serve as the black matrix.
  • the display panel 100 is connected to a driving circuit unit (not shown) that supplies a driving signal from the outside.
  • the driving circuit unit may be mounted on the substrate of the display panel 100 or connected to the display panel 100 through a connection member such as a tape carrier package.
  • a matrix resin solution was prepared by adding 0.45 g of micro scattering agent and 0.15 g of initiator Irgacure 184 to 3.04 g of bisphenol A glycerol diacrylate.
  • the resin mixture obtained by mixing the matrix resin solution and the quantum dot dispersion in a 3.44: 1 weight ratio was applied between two barrier films (i-component, 50 ⁇ m), exposed to UV, and cured to prepare a light conversion film.
  • a matrix resin solution was prepared by adding 0.58 g of micro scattering agent and 0.14 g of initiator Irgacure 184 to 2.88 g of bisphenol A glycerol diacrylate.
  • the resin mixture obtained by mixing the matrix resin solution and the quantum dot dispersion in a 3.44: 1 weight ratio was applied between two barrier films (i-component, 50 ⁇ m), exposed to UV, and cured to prepare a light conversion film.
  • a matrix resin solution was prepared by adding 0.69 g of micro scattering agent and 0.14 g of initiator Irgacure 184 to 2.77 g of bisphenol A glycerol diacrylate.
  • the resin mixture obtained by mixing the matrix resin solution and the quantum dot dispersion in a 3.44: 1 weight ratio was applied between two barrier films (i-component, 50 ⁇ m), exposed to UV, and cured to prepare a light conversion film.
  • a matrix resin solution was prepared by adding 0.17 g of initiator Irgacure 184 to 3.42 g of bisphenol A glycerol diacrylate.
  • the resin mixture obtained by mixing the matrix resin solution and the quantum dot dispersion in a 3.44: 1 weight ratio was applied between two barrier films (i-component, 50 ⁇ m), exposed to UV, and cured to prepare a light conversion film.
  • the light conversion film of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 is laminated on a backlight unit having an LED package with a green phosphor planted in a blue LED as a light source, and an optical layer on the light conversion film. After laminating
  • the measurement result is shown in FIG. As shown in FIG. 7, when the light conversion films of Examples 1 to 3 including the micro scattering agent are applied, the luminance may be higher than that of the light conversion film of Comparative Example 1.
  • the present invention can be applied to a quantum dot-polymer composite, a light conversion film, a backlight unit, and a display device including the same.

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Abstract

본 발명은 매트릭스 수지로 이루어진 제1상(first phase), 상기 제1상 내에 분산되어 분포하며, 그 내부에 양자점을 포함하는 구형의 제2상(second phase) 및 상기 제2상의 표면을 따라 상기 제1상 및 제2상의 경계면에 분포하는 마이크로 산란제를 포함하는 양자점-고분자 복합체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

Description

양자점-고분자 복합체의 제조 방법, 양자점-고분자 복합체, 이를 포함하는 광 변환 필름, 백라이트 유닛 및 표시장치
본 발명은 양자점-고분자 복합체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 신뢰성 및 광 추출 효율이 우수한 양자점-고분자 복합체의 제조방법, 이를 이용하여 제조된 양자점-고분자 복합체 및 이를 포함하는 광 변환 필름, 백라이트 유닛 및 표시장치에 관한 것이다.
최근 정보화 시대에 발맞추어 디스플레이(display) 분야 또한 급속도로 발전해 왔다. 이에 부응해서 박형화, 경량화, 저소비전력화 장점을 지닌 평판표시장치(FPD, Flat Panel Display)로서 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display), 플라즈마표시장치(PDP, Plasma Display Panel device), 전기발광표시장치(ELD, ElectroLuminescence Display), 전계방출표시장치(FED, Field Emission Display) 등이 개발되어 기존의 브라운관(CRT, Cathode Ray Tube)을 빠르게 대체하며 각광받고 있다.
이 중에서도 액정표시장치는 소비전력이 낮고, 휴대성이 양호한 기술 집약적이며, 부가가치가 높은 차세대 첨단 디스플레이(display)소자로 각광받고 있다. 액정표시장치는 그 자체가 발광하여 화상을 형성하지 못하고, 외부로부터 빛이 입사되어 화상을 형성하는 수광형 디스플레이 장치이기 때문에, 광을 제공하기 광원이 필수적으로 요구된다. 종래에는 액정표시장치의 광원으로 냉음극 형광램프(CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp)가 주로 사용되어 왔으나, 냉음극 형광 램프는 액정표시장치가 대형화될 경우 휘도 균일성의 확보가 어렵고, 색 순도가 떨어진다는 문제점이 있다.
따라서, 최근에는 액정표시장치의 광원으로 냉음극 형광 램프 대신 삼색 발광다이오드(LED, Light Emitting Diode)를 사용하고 있는 추세이다. 삼색 LED를 광원으로 사용할 경우, 높은 색순도를 재현할 수 있어 고품질의 화상을 구현할 수 있다는 장점이 있으나, 그 가격이 매우 비싸기 때문에 제조 비용이 상승한다는 단점이 있다. 따라서, 광원으로 비교적 가격이 저렴한 청색 발광다이오드를 사용하고, 양자점(QD, Quantum Dot)을 포함하는 광 변환 필름을 이용하여 청색광을 적색광 및 녹색광으로 변환시켜 백색광을 구현하는 기술들이 제안되고 있다.
양자점을 이용한 광 변환 필름 제조 시에 양자점이 매트릭스 수지 내에 고르게 분산되도록 하는 것이 중요한데, 양자점들이 응집되어 있을 경우 광원에서 방출된 광이 2 이상의 양자점을 거치게 되는 재흡수 과정이 발생하여 발광 효율이 떨어지기 때문이다. 그러나, 현재 시판되고 있는 양자점들은 대부분 분산성 향상을 위해 양자점 표면이 소수성 리간드 등으로 캡핑되어 있어 분산 가능한 매질의 종류가 극히 한정적이며, 이로 인해 필름 제조를 위해 사용할 수 있는 수지의 종류가 극히 제한적이다.
또한, 현재까지 제안된 광 변환 필름들의 경우, 필름의 상면과 하면에는 배리어 필름이 부착되지만, 필름의 측면부에는 별도의 배리어 수단을 포함하고 있지 않아 측면부를 통해 침투하는 산소나 수분에 의해 필름 에지부에 위치하는 양자점이 산화된다는 문제점이 있었다. 이를 방지하기 위해서는 산소와 수분에 대한 투과율이 낮은 매트릭스 수지를 사용하는 것이 바람직하나, 이러한 투기율 및/또는 투습율이 낮은 수지들에는 양자점이 잘 분산되지 않는다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 양자점의 열화가 적고, 광 성능이 우수한 양자점-고분자 복합체 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 양자점-고분자 복합체를 포함하여, 신뢰성 및 광학 성능이 우수한 광 변환 필름, 백라이트 유닛 및 표시장치를 제공하고자 한다.
일 구현예에 따르면, 본 발명은, 매트릭스 수지로 이루어진 제1상(first phase), 상기 제1상 내에 분산되어 분포하며, 그 내부에 양자점을 포함하는 구형의 제2상(second phase) 및 상기 제2상의 표면을 따라 상기 제1상 및 제2상의 경계면에 분포하는 마이크로 산란제를 포함하는 양자점-고분자 복합체를 제공한다.
다른 구현예에 따르면, 본 발명은, 마이크로 산란제를 포함하는 매트릭스 수지 용액을 준비하는 단계, 양자점을 포함하는 양자점 분산액을 준비하는 단계, 상기 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액을 혼합하여 수지 혼합액을 형성하는 단계 및 상기 수지 혼합액을 도포한 후 경화시키는 단계를 포함하는 양자점-고분자 복합체의 제조방법을 제공한다.
또 다른 구현예에 따르면, 본 발명은, 매트릭스 수지로 이루어진 제1상(first phase), 상기 제1상 내에 분산되어 분포하며, 그 내부에 양자점을 포함하는 구형의 제2상(second phase) 및 상기 제2상의 표면을 따라 상기 제1상 및 제2상의 경계면에 분포하는 마이크로 산란제를 포함하는 양자점-고분자 복합체를 포함하는 광 변환층 및 상기 광 변환층의 적어도 일면에 배치되는 배리어 필름을 포함하는 광 변환 필름을 제공한다.
또 다른 구현예에 따르면, 본 발명은 적어도 광원을 포함하는 광원 유닛 및 광 변환 필름을 포함하는 백라이트 유닛을 제공하며, 이때, 상기 광 변환 필름은 매트릭스 수지로 이루어진 제1상(first phase), 상기 제1상 내에 분산되어 분포하며, 그 내부에 양자점을 포함하는 구형의 제2상(second phase) 및 상기 제2상의 표면을 따라 상기 제1상 및 제2상의 경계면에 분포하는 마이크로 산란제를 포함하는 양자점-고분자 복합체를 포함하는 광 변환층 및 상기 광 변환층의 적어도 일면에 배치되는 배리어 필름을 포함한다.
또 다른 구현예에 따르면, 본 발명은 광원 유닛 및 광 변환 필름을 포함하는 백라이트 유닛 및 상기 백라이트 유닛 상에 배치되는 표시 패널을 포함하는 표시장치를 제공하며, 이때, 상기 광 변환 필름은 매트릭스 수지로 이루어진 제1상(first phase), 상기 제1상 내에 분산되어 분포하며, 그 내부에 양자점을 포함하는 구형의 제2상(second phase) 및 상기 제2상의 표면을 따라 상기 제1상 및 제2상의 경계면에 분포하는 마이크로 산란제를 포함하는 양자점-고분자 복합체를 포함하는 광 변환층 및 상기 광 변환층의 적어도 일면에 배치되는 배리어 필름을 포함한다.
본 발명의 양자점-고분자 복합체는 저투습, 저투기 성질을 갖는 매트릭스 수지를 사용하여, 고온, 고습 환경에서도 양자점의 열화가 적고, 이로 인해 안정성이 우수한 광 변환 필름이 제조될 수 있다.
또한, 본 발명의 양자점-고분자 복합체는, 마이크로 산란제가 광 추출 효율을 향상시켜 주기 때문에 상대적으로 적은 양의 양자점을 사용하여도 우수한 광 변환 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 양자점-고분자 복합체는 마이크로 산란제가 양자점 분산액 액적의 경계면을 따라 분포하여, 액적들이 서로 응집되는 것을 방지하여 줌으로써, 균일한 크기의 미세상을 형성할 수 있도록 하며, 매트릭스 수지와 양자점 분산액 사이의 상 분리를 방지하여 안정성을 향상시켜준다.
도 1은 본 발명에 따른 양자점-고분자 복합체의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 양자점-고분자 복합체의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 광 변환 필름의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 표시 장치의 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1의 수지 혼합액들의 상태를 촬영한 사진이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1 ~3 및 비교예 1의 광 변환 필름의 휘도 측정 결과를 보여주는 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 도면은 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 제공되는 것일 뿐, 본 발명이 하기 도면에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간 적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함한다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
먼저, 본 발명에 따른 양자점-고분자 복합체의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 1에는 본 발명에 따른 양자점-고분자 복합체의 제조 방법이 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 양자점-고분자 복합체의 제조 방법은 매트릭스 수지 용액을 준비하는 단계(S1), 양자점 분산액을 준비하는 단계(S2), 수지 혼합액을 형성하는 단계(S3) 및 상기 수지 혼합액을 경화시키는 단계(S4)를 포함한다.
먼저, 매트릭스 수지 용액이 준비된다(S1). 이때, 상기 매트릭스 수지 용액은 매트릭스 수지, 마이크로 산란제 및 광 개시제를 포함한다.
상기 매트릭스 수지는 저투습, 저투기 특성을 갖는 수지인 것이 바람직하다. 양자점은 산소나 수분 등에 의해 쉽게 열화되는 특성을 갖는다. 따라서, 양자점의 열화를 방지하기 위해서는 양자점을 둘러싸는 매트릭스 수지로 저투습, 저투기 특성을 갖는 수지를 사용하는 것이 좋다. 예를 들면, 상기 매트릭스 수지는, 이로써 한정되는 것은 아니나, 에폭시, 에폭시 아크릴레이트, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐알코올 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
이때, 상기 에폭시 수지는, 에폭시기를 갖는 수지로 예를 들면, 비스페놀 A 수지, 비스페놀 F 수지 등일 수 있으며, 이러한 에폭시 수지들은 주쇄의 특성으로 인해 낮은 투습율 및 투기율을 갖는다.
한편, 상기 에폭시 아크릴레이트 수지는 에폭시 수지의 에폭사이드(epoxide)기가 이크릴기로 치환된 수지로, 예를 들면, 상기 에폭시 아크릴레이트 수지는 비스페놀-A 글리세롤레이트 디아크릴레이트(bisphenol A glycerolate diacrylate), 비스페놀-A 에톡실레이트 디아크릴레이트(bisphenol A ethoxylate diacrylate), 비스페놀-A 글리세롤레이트 디메타크릴레이트(bisphenol A glycerolate dimethacrylate), 비스페놀-A 에톡실레이트 디메타크릴레이트(bisphenol A ethoxylate dimethacrylate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 일 수 있다. 에폭시 아크릴레이트 수지는 에폭시 수지와 마찬가지로 주쇄 특성으로 인해 낮은 투습율과 투기율을 갖는다.
또한, 상기 폴리클로로트리플루오로에틸렌은 수분과 산소 투과율이 낮으며, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌은 수분 투과율이 낮고, 폴리비닐알코올은 산소 투과율이 낮다.
바람직하게는, 상기 매트릭스 수지는 에폭시 (메트)아크릴레이트일 수 있으며,
본 발명에서 사용가능한 에폭시 (메트)아크릴레이트 수지는, 이로써 한정되는 것은 아니나, 하기 [화학식 1]로 표시되는 에폭시 (메트)아크릴레이트를 포함하는 것일 수 있다.
Figure PCTKR2016000716-appb-C000001
상기 [화학식 1]에서, R1 및 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 C1~10알킬이고, R2 및 R3는 각각 독립적으로
Figure PCTKR2016000716-appb-I000001
(여기서, a는 1 내지 10인 정수) 또는
Figure PCTKR2016000716-appb-I000002
(여기서 b 및 c는 각각 독립적으로 0 내지 10인 정수)이다.
보다 바람직하게는, 상기 에폭시 (메트)아크릴레이트는 비스페놀-A 글리세롤레이트 디아크릴레이트(bisphenol A glycerolate diacrylate), 비스페놀-A 에톡실레이트 디아크릴레이트(bisphenol A ethoxylate diacrylate), 비스페놀-A 글리세롤레이트 디메타크릴레이트(bisphenol A glycerolate dimethacrylate), 비스페놀-A 에톡실레이트 디메타크릴레이트(bisphenol A ethoxylate dimethacrylate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
한편, 상기 에폭시 (메트)아크릴레이트는 매트릭스 수지 용액 전체 중량에 대하여 대략 30중량% 내지 대략 98중량% 정도, 바람직하게는 대략 40중량% 내지 대략 80중량% 정도, 더 바람직하게는 대략 50중량% 내지 대략 70중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 매트릭스 수지 용액 내의 에폭시 (메트)아크릴레이트의 함량이 상기 범위를 만족할 때, 필름 제막이 용이하며, 양자점의 열화를 효과적으로 방지할 수 있다.
상기와 같이 투습율 및 투기율이 낮은 에폭시 (메트)아크릴레이트를 매트릭스 수지의 주 성분으로 사용함으로써, 산소 및 수분에 의한 양자점 열화, 특히 에지부에서의 양자점 열화를 최소화하는 효과를 얻을 수 있다.
다음으로, 상기 마이크로 산란제는 양자점-고분자 복합체의 광 추출 효율 및 신뢰성을 향상시키기 위한 것으로, 미 산란(Mie Scattering)을 일으킬 수 있도록 평균 입경이 0.5㎛ 내지 10㎛ 정도인 것이 바람직하다.
한편, 상기 마이크로 산란제로는, 무기계 산란제 및/또는 유기계 산란제가 사용될 수 있다. 상기 무기계 산란제의 구체적인 예로는, 실리콘(Silicon), 실리카(Silica), 알루미나(Alumina), 이산화티타늄(TiO2), 지르코니아(ZrO2), 황산바륨(BaSO4), 산화아연(ZnO) 및 이들의 조합을 포함하는 입자 등을 들 수 있다. 상기 유기계 산란제의 구체적인 예로는, 폴리메틸메타크릴레이트(Poly(methylmethacrylate), PMMA)계 폴리머, 벤조구아나민(Benzoguanamine)계 폴리머 또는 이들의 조합을 포함하는 고분자 입자 등을 들 수 있다. 상기 무기계 산란제 및 유기계 산란제들은 각각 단독으로 사용되거나, 혼합하여 사용될 수 있으며, 크기가 다른 2종 이상의 광 산란제를 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기와 같은 마이크로 산란제는 광원으로부터 발생된 빛(편의상, 1차광이라 함)과 양자점에 의해 파장이 변환된 빛(편의상, 2차광이라 함)을 산란시킨다. 1차광이 산란되면, 1차광의 경로 길이가 증가하면서, 양자점과 1차광이 만날 기회가 증가하게 되며, 이로 인해 상대적으로 적은 양의 양자점만으로도 충분한 광량을 얻을 수 있다.
또한, 상기 마이크로 산란제는 후술할 양자점 분산액과 매트릭스 수지의 혼합에 의해 발생하는 액적들이 외부 표면 상에 부착되어 액적들이 서로 응집되는 것을 방지하는 역할을 수행한다. 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액을 혼합할 경우, 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액의 극성 차이로 인해 시간이 지나감에 따라 자연스럽게 층 분리가 발생하게 된다, 이를 방지하기 위해서는 점도를 높여야 하는데, 높은 점도의 수지를 사용할 경우, 필름 제막이 원활하게 이루어지지 않는다는 문제점이 있다. 그러나, 본 발명과 같이 매트릭스 수지에 마이크로 산란제를 포함할 경우, 상기 마이크로 산란제가 양자점 분산액으로 이루어진 액적 표면에 부착되면서, 양자점 분산액과 매트릭스 수지 용액 사이의 물질 이동을 막아주는 역할을 하게 되고, 그 결과 미세하고 균일한 액적들이 매트릭스 수지 용액 내에 전체적으로 잘 분산되어 안정성을 주는 효과가 있다.
한편, 마이크로 산란제가 액적 표면에 잘 부착되기 위해서는, 상기 마이크로 산란제가 극성을 갖는 것이 바람직하며, 이를 위해 극성을 갖도록 표면 처리된 마이크로 산란제를 사용할 수 있다. 이와 같이 극성을 갖도록 표면 처리된 마이크로 산란제로는, 이로써 한정되는 것은 아니나, 코오롱 인더스트리의 KS-200C 등이 사용될 수 있다.
한편, 상기 마이크로 산란제는 매트릭스 수지 용액 전체 중량에 대하여, 대략 1중량% 내지 대략 40중량%, 바람직하게는 대략 1중량% 내지 대략 30중량%, 더 바람직하게는 대략 5중량% 내지 대략 25중량% 정도의 함량으로 포함될 수 있다. 마이크로 산란제의 함량이 상기 수치 범위를 벗어날 경우, 마이크로 산란제에 의한 광 흡수가 증가하여 광 이용효율이 떨어지고, 헤이즈가 발생할 수 있다.
다음으로, 상기 광 개시제는 매트릭스 수지의 광중합을 개시하기 위한 것으로, 본 발명에서는 당해 기술 분야에 잘 알려진 라디칼계 광 중합 개시제들이 제한없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 광 개시제로는 이가큐어(IRGACURE) 184 등이 사용될 수 있다.
상기 광 개시제는 매트릭스 수지 용액 전체 중량에 대하여, 대략 1중량% 내지 대략 15중량%, 바람직하게는 대략 5중량% 내지 대략 15중량%, 더 바람직하게는 대략 10중량% 내지 대략 15중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 광 개시제의 함량이 상기 수치 범위를 벗어날 경우, 광 변환 필름의 성능을 저하시킬 수 있다.
한편, 상기 매트릭스 수지 용액에는, 점도, 접착력, 유연성, 경화도, 광 성능 등과 같은 물성을 조절하기 위해, 상기 성분들 이외에 성분들이 더 포함될 수 있다.
예를 들면, 상기 매트릭스 수지 용액에는, 필요에 따라, 적어도 1개 이상의 관능기를 포함하는 (메트)아크릴계 모노머가 더 포함될 수 있다. 상기 (메트)아크릴계 모노머는 매트릭스 수지 용액을 희석하여 점도를 조절하기 위한 것으로, 에폭시 아크릴레이트와 함께 중합될 수 있는 단관능 또는 다관능성 (메트)아크릴계 모노머일 수 있다. 예를 들면, 상기 적어도 1개 이상의 관능기를 포함하는 (메트)아크릴계 모노머로는 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(Tripropyleneglycol diacrylate), 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트 (Triethylene glycol Diacrylate), 헥산디올 디아크릴레이트(1,6-Hexanediol diacrylate), 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트 (Tetrahydrofurfuryl Acrylate), 펜타에릴쓰리톨 트리아크릴레이트 (Pentaerythritol triacrylate), 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 (Diethylene glycol Diemthacrylate) 등이 사용될 수 있다.
상기 적어도 1개 이상의 관능기를 포함하는 (메트)아크릴계 모노머는 매트릭스 수지 용액 전체 중량에 대하여, 대략 60중량% 이하, 바람직하게는 대략 0.1 중량% 내지 대략 50중량%, 더 바람직하게는 대략 1중량% 내지 대략 50중량% 정도의 함량으로 포함되는 것이 바람직하다. (메트)아크릴계 모노머의 함량이 상기 60중량%를 초과할 경우, 양자점 열화 방지 성능이 저하될 수 있다.
다음으로, 양자점 분산액이 준비된다(S2). 상기 양자점 분산액은 양자점, 무극성 (메트)아크릴레이트 모노머 및 광 개시제를 포함한다.
상기 양자점은 발광 나노 입자로 양자 고립 효과(quantum confinement effect)를 가지는 소정 크기의 입자를 의미한다. 상기 양자점은 화학적 합성 공정을 통해 만드는 수 나노미터(nm) 크기의 반도체 결정체로 광원으로부터 주입되는 광의 파장을 변환하여 출사한다.
상기 양자점은, 예를 들면, CdS, CdO, CdSe, CdTe, Cd3P2, Cd3As2, ZnS, ZnO, ZnSe, ZnTe, MnS, MnO, MnSe, MnTe, MgO, MgS, MgSe, MgTe, CaO, CaS, CaSe, CaTe, SrO, SrS, SrSe, SrTe, BaO, BaS, BaSe, BaTE, HgO, HgS, HgSe, HgTe, Hg12, AgI, AgBr, Al2O3, Al2S3, Al2Se3, Al2Te3, Ga2O3, Ga2S3, Ga2Se3, Ga2Te3, In2O3, In2S3, In2Se3, In2Te3, SiO2, GeO2, SnO2, SnS, SnSe, SnTe, PbO, PbO2, PbS, PbSe, PbTe, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, GaInP2, InN, InP, InAs, InSb, In2S3, In2Se3, TiO2, BP, Si, Ge, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 반도체 결정을 포함하는 단일층 또는 다중층 구조의 입자일 수 있다.
한편, 상기 양자점의 직경은 대략 1nm 내지 대략 10nm 정도일 수 있다. 양자점은 그 크기에 따라 발광 파장이 달라지므로, 적절한 크기의 양자점을 선택하여 원하는 색깔의 광을 얻을 수 있다. 본 발명에서는 상기 양자점으로, 예를 들면, 청색광을 적색광으로 변환시키는 양자점, 청색광을 녹색광으로 변환시키는 양자점 및 녹색광을 적색광으로 변환시키는 양자점으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
한편, 상기 양자점은 양자점들간의 응집을 방지하기 위해 양자점 표면에 캡핑층을 포함할 수 있다. 상기 캡핑층은 상기 양자점의 표면에 배위 결합된 리간드층일 수도 있고, 소수성 유기분자로 코팅된 표면층일 수 있다.
예를 들면, 상기 캡핑층은 무극성을 나타내는 장쇄 알킬 또는 아릴기를 갖는 포스핀 옥사이드, 유기 아민, 유기산, 포스폰산 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 물질층일 수 있다. 예를 들면, 상기 캡핑층은 트리-n-옥틸포스핀 옥사이드(TOPO), 스테아르산, 팔미트산, 옥타데실아민, 헥사데실아민, 도데실아민, 라우르산, 올레산 헥실포스폰산 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 물질층일 수 있다.
한편, 상기 양자점은 양자점 분산액 전체 중량에 대하여, 대략 0.1중량% 내지 대략 10중량% 정도, 바람직하게는 대략 1중량% 내지 대략 10중량% 정도, 더 바람직하게는 대략 1중량% 내지 대략 5중량% 정도의 함량으로 포함될 수 있다. 양자점의 함량이 상기 수치 범위를 벗어날 경우, 광 변환 효과가 미미하거나, 양자점 간 간격이 감소하여 광 이용 효율이 저하될 수 있다.
상기 무극성 (메트)아크릴레이트 모노머는, 양자점을 분산시키기 위한 것으로, 이로써 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 라우릴 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트 및 이소보닐 메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 무극성 (메트)아크릴레이트 모노머는, 양자점 분산액 전체 중량에 대하여, 대략 20중량% 내지 대략 80중량% 정도, 바람직하게는 대략 30중량% 내지 대략 80중량% 정도, 더 바람직하게는 대략 60중량% 내지 대략 70중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 무극성 (메트)아크릴레이트 모노머의 함량이 상기 수치 범위를 만족할 때, 양자점의 분산이 원활하게 이루어지고, 올리고머 첨가에 의해서도 분산을 유지할 수 있기 때문이다.
다음으로, 상기 광 개시제는 후술할 경화 단계에서 무극성 아크릴레이트를 중합시키기 위한 것으로, 본 발명에서는 당해 기술 분야에 잘 알려진 라디칼계 광 중합 개시제들이 제한없이 사용될 수 있다. 또한, 상기 광 개시제로 2종 이상의 개시제를 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 광 개시제로는 금속계 개시제, 에폭시계 개시제, 이소시아네이트계 개시제, 아민계 개시제 등이 사용될 수 있으며, 시판되는 광 개시제, 예를 들면, 이가큐어 184 등이 사용될 수도 있다.
한편, 상기 광 개시제는 양자점 분산액 전체 중량에 대하여, 바람직하게는 대략 0.5중량% 내지 대략 30중량%, 더 바람직하게는 대략 1중량% 내지 대략 10중량%의 함량으로 포함될 수 있다.
한편, 상기 양자점 분산액에는 물성 조절을 위해 상기 성분들 이외에 추가 성분들이 더 포함될 수 있다.
예를 들면, 상기 양자점 분산액에는, 필요에 따라, 극성 분획(moiety) 및 무극성 분획(moeity)을 갖는 올리고머가 더 포함될 수 있다. 상기 극성 분획(moiety) 및 무극성 분획(moeity)을 갖는 올리고머는, 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액이 혼합되어 상 분리에 의한 액적이 형성될 때, 상기 액적들이 서로 응집되지 않고 유지될 수 있도록 하기 위한 것이다. 이를 위해 상기 올리고머는 양자점 표면과 결합할 수 있는 극성 분획(moiety)과 상기 무극성 아크릴레이트 모노머와 용해될 수 있는 무극성 분획(moeity)을 포함하여야 한다.
한편, 상기 올리고머는 중량평균분자량이 1000g/mol 이하이고, 2 이상의 반복 단위를 포함하는 중합체를 의미한다.
본 발명에 있어서, 상기 올리고머 내의 극성 분획 및 무극성 분획의 존재 형태는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 극성 분획으로 이루어진 블록과 무극성 분획으로 이루어진 블록들이 결합된 블록 공중합체 형태일 수도 있고, 극성 분획을 갖는 반복 단위와 무극성 분획을 갖는 반복 단위들이 랜덤하게 결합되어 있는 랜덤 공중합체 형태일 수도 있으며, 무극성 분획이 주쇄에 존재하고 극성 분획이 측쇄에 존재하는 형태, 또는 극성 분획이 주쇄에 존재하고 무극성 분획에 측쇄에 존재하는 형태일 수도 있다.
이때, 상기 극성 분획은 케톤기, 에스테르기, 에테르기, 카르복시기, 히드록시기, 아미드기, 아민기 및 고리형 산 무수물기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 극성기를 포함하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 고리형 산 무수물기는, 예를 들면, 무수숙신산기, 무수말레산기, 무수글루타르산기 또는 무수프탈산기 등일 수 있다.
한편, 상기 무극성 분획은 탄소 및 수소로 이루어진 탄화수소 사슬을 포함하는 것일 수 있다.
한편, 상기 극성 분획 및 무극성 분획을 갖는 올리고머는 양자점 분산액 전체 중량에 대하여, 대략 10중량% 내지 대략 80중량% 정도, 바람직하게는 대략 20중량% 내지 대략 70중량%, 더 바람직하게는 대략 20중량% 내지 대략 40중량% 정도의 함량으로 포함될 수 있다.
또한, 상기 양자점 분산액은, 필요에 따라, 적어도 1개 이상의 관능기를 포함하는 (메트)아크릴계 모노머를 더 포함할 수 있다. 상기 (메트)아크릴계 모노머는, 후술할 경화 단계에서 무극성 아크릴레이트 모노머 및/또는 올리고머와 함께 중합되어 그물망 구조의 네트워크가 형성되도록 돕기 위한 것으로, 예를 들면, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(Tripropyleneglycol diacrylate), 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트 (Triethylene glycol Diacrylate), 헥산디올 디아크릴레이트(1,6-Hexanediol diacrylate), 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트 (Tetrahydrofurfuryl Acrylate), 펜타에릴쓰리톨 트리아크릴레이트 (Pentaerythritol triacrylate), 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 (Diethylene glycol Diemthacrylate) 등이 사용될 수 있다.
상기 적어도 1개 이상의 관능기를 포함하는 (메트)아크릴계 모노머는 양자점 분산액 전체 중량에 대하여, 대략 30중량% 이하, 바람직하게는 대략 10중량% 이하, 더 바람직하게는 대략 5% 이하의 함량으로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 (메트)아크릴계 모노머의 함량이 너무 많아지면, 양자점 분산이 저해될 수 있다.
또한, 상기 양자점 분산액에는, 필요에 따라, 나노 산란제가 더 포함될 수 있다. 상기 나노 산란제는 평균 입경이 대략 5nm 내지 대략 200nm 정도인 산란제로, 레일리 산란(Rayleigh scattering)에 의해 파장에 따라 차별적으로 빛을 산란시키는 산란제이다. 보다 구체적으로는, 상기 나노 산란제는 청색, 녹색, 적색 순으로 산란 정도가 감소하여 1차광을 산란시키고, 상대적으로 2차광의 산란은 억제시킨다. 이와 같은 나노 산란제가 양자점 분산액에 포함되는 경우, 나노 산란제가 양자점 분산액 내의 양자점의 응집을 방지하는 역할을 수행하여, 양자점들 간의 광 재흡수를 최소화하여 광 추출 효율을 향상시켜 준다.
상기 나노 산란제는 무기계 산란제 및/또는 유기계 산란제일 수 있다. 이때, 상기 무기계 산란제는, 예를 들면, 실리콘(Silicon), 실리카(Silica), 알루미나(Alumina), 이산화티타늄(TiO2), 지르코니아(ZrO2), 황산바륨(BaSO4), 산화아연(ZnO) 및 이들의 조합을 포함하는 입자 등일 수 있으며, 상기 유기계 산란제는, 예를 들면, 폴리메틸메타크릴레이트(Poly(methylmethacrylate), PMMA)계 폴리머, 벤조구아나민(Benzoguanamine)계 폴리머 또는 이들의 조합을 포함하는 고분자 입자 등일 수 있다. 상기 무기계 산란제 및 유기계 산란제들은 각각 단독으로 사용되거나, 혼합하여 사용될 수 있으며, 크기가 다른 2종 이상의 산란제를 혼합하여 사용할 수도 있다.
한편, 상기 나노 산란제는 양자점 분산액 전체 중량에 대하여, 대략 20중량% 이하, 바람직하게는 대략 1중량% 내지 대략 20중량%, 더 바람직하게는 대략 5 중량% 내지 대략 15중량% 정도의 함량으로 포함될 수 있다. 나노 산란제 양이 지나치게 많으면 산란제에 의한 광 흡수가 증가하여 광 이용효율이 떨어지고, 헤이즈가 발생할 수 있다.
한편, 상기 나노 산란제의 극성 및 크기를 조절하면 후술할 양자점 분산액의 액적 크기를 조절할 수 있다.
상기와 같은 과정을 통해 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액에 형성되면, 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액이 혼합되어 수지 혼합액이 형성된다(S3 단계).
이때, 상기 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액의 혼합 비율은 중량비로 1 : 1 내지 4.9 : 0.1 정도, 바람직하게는 1:1 내지 4:1, 더 바람직하게는 2.75 : 2.25 내지 3.5 : 1.5 정도일 수 있다. 혼합 비율이 상기 범위를 벗어날 경우, 미세상이 형성되지 않거나, 양자점 간의 거리가 가까워져 분산이 저해되고, 광 효율 저하가 발생할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 매트릭스 수지 용액은 극성을 가지며, 양자점 분산액은 주 성분이 무극성 아크릴레이트로 무극성을 가지기 때문에 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액을 혼합하면 극성 차이에 의해 매트릭스 수지 내에 양자점을 포함하는 액적이 분산된 형태로 형성되게 된다. 이때, 매트릭스 수지에 포함된 극성을 갖는 마이크로 산란제가 상기 액적의 표면을 둘러싸면서 액적이 안정적으로 분산될 수 있도록 해준다.
다음으로, 상기 수지 혼합액이 경화되어 양자점-고분자 복합체가 형성된다(S4 단계).
이때, 상기 경화는 수지 혼합액을 기재 상에 도포한 후 광 경화하는 방법으로 수행될 수 있다. 예를 들면, 상기 경화는 상기 수지 혼합액을 기재 위에 도포한 후, 자외선 등을 조사함으로써 수행될 수 있다.
도 2에는 상기와 같은 방법을 통해 제조된 본 발명의 양자점-고분자 복합체의 구조를 도시한 도면이 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 양자점-고분자 복합체는 매트릭스 수지로 이루어진 제1상(first phase)(300), 상기 제1상(300) 내에 분산되어 분포하며, 그 내부에 양자점을 포함하는 구형의 제2상(second phase)(400) 및 상기 제2상(400)의 표면을 따라 상기 제1상 및 제2상(300, 400)의 경계면에 분포하는 마이크로 산란제(500)를 포함한다.
이때, 상기 제1상(300)을 이루는 매트릭스 수지는, 상기한 바와 같이, 저투습, 저투기 수지로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는, 에폭시 아크릴레이트로부터 유도되는 반복 단위를 포함하는 것일 수 있다.
한편, 상기 에폭시 아크릴레이트로부터 유도되는 반복 단위는, 이로써 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 하기 [화학식 4]로 표시되는 반복 단위일 수 있다.
Figure PCTKR2016000716-appb-C000002
상기 [화학식 4]에서, R1 및 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 C1~10알킬이며, R2 및 R3는 각각 독립적으로
Figure PCTKR2016000716-appb-I000003
(여기서, a는 1 내지 10인 정수) 또는
Figure PCTKR2016000716-appb-I000004
(여기서 b 및 c는 각각 독립적으로 0 내지 10인 정수)이다.
한편, 상기 제1상(300) 내에는 마이크로 산란제(500)가 포함되며, 이때 상기 마이크로 산란제(500) 중 일부는 제2상(400)의 표면을 따라 상기 제1상 및 제2상(300, 400)의 경계면에 분포하고, 나머지는 매트릭스 수지 내에 분산되어 존재한다. 이때, 상기 마이크로 산란제(500)는, 상기한 바와 같이, 평균 입경이 0.5㎛ 내지 10㎛ 정도인 것이 바람직하며, 실리콘, 실리카, 알루미나, 이산화티타늄, 지르코니아, 황산바륨, 산화아연, 폴리메틸메타크릴레이트계 폴리머, 벤조구아민계 폴리머 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. 또한, 상기 마이크로 산란제(500)는 극성을 갖는 것일 수 있으며, 보다 구체적으로는 극성을 갖도록 표면 처리된 것일 수 있다.
한편, 상기 제2상(400)은 양자점(402)을 포함하며, 구형으로 형성된다. 본 발명의 방법에 따라 제조되는 양자점-고분자 복합체는, 양자점(402)을 포함하는 제2상(400) 의 표면에 마이크로 산란제(500)가 부착되어, 제2상(400)이 제1상(300) 내에서 응집되지 않고, 잘 분산될 수 있도록 해주기 때문에, 제2상(400)의 크기가 비교적 미세하고 균일하게 형성된다. 구체적으로는, 상기 제2상(400)은 그 평균 입경이 50㎛ 이하, 바람직하게는 0.1㎛ 내지 20㎛, 더 바람직하게는, 0.1㎛ 내지 10㎛ 정도일 수 있다.
한편, 상기 제2상(400) 내부에 나노 산란제가 더 포함될 수 있다. 상기 나노 산란제는 평균 입경이 5nm 내지 200nm정도인 것이 바람직하며, 실리콘, 실리카, 알루미나, 이산화티타늄, 지르코니아, 황산바륨, 산화아연, 폴리메틸메타크릴레이트계 폴리머, 벤조구아민계 폴리머 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
한편, 상기 양자점-고분자 복합체는 무극성 (메트)아크릴레이트 모노머로부터 유도된 단위를 포함할 수 있다. 이때, 상기 무극성 (메트)아크릴레이트 모노머는 상기한 양자점 분산액에 포함되는 것으로, 예를 들면, 라우릴 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트 및 이소보닐 메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 무극성 (메트)아크릴레이트로부터 유도되는 단위는 양자점 분산액 내의 올리고머와 함께 중합되어 제2상(400) 내에 존재할 수도 있고, 상 분리 시에 무극성 아크릴레이트 모노머 중 일부가 매트릭스 수지 용액에 용해되어 매트릭스 수지와 함께 중합되어 제1상(300) 내에 존재할 수도 있다.
또한, 상기 양자점-고분자 복합체는 극성 분획 및 무극성 분획을 포함하는 올리고머로부터 유도된 단위를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 극성 분획 및 무극성 분획은 상기에서 설명한 바와 동일하다. 즉, 상기 극성 분획은 케톤기, 에스테르기, 에테르기, 카르복시기, 히드록시기, 아미드기, 아민기 및 고리형 산 무수물기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 극성기를 포함하는 것일 수 있으며, 상기 무극성 분획은 탄소 및 수소로 이루어진 탄화수소 사슬을 포함하는 것일 수 있다.
또한, 상기 양자점-고분자 복합체는 적어도 1개 이상의 관능기를 포함하는 (메트)아크릴계 모노머로부터 유도된 단위를 더 포함할 수 있다. 상기 적어도 1개 이상의 관능기를 포함하는 (메트)아크릴계 모노머는, 물성 조절을 위해 상기 양자점 분산액 및/또는 매트릭스 수지 용액에 포함될 수 있는 것으로, 예를 들면, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(Tripropyleneglycol diacrylate), 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트 (Triethylene glycol Diacrylate), 헥산디올 디아크릴레이트(1,6-Hexanediol diacrylate), 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트 (Tetrahydrofurfuryl Acrylate), 펜타에릴쓰리톨 트리아크릴레이트 (Pentaerythritol triacrylate) 및 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트 (Diethylene glycol Diemthacrylate)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 양자점-고분자 복합체는 제1상(300) 및 제2상(400) 사이에 존재하는 마이크로 산란제(500)로 인해 제2상(400)의 응집이 방지되어 제2상(400)을 미세하고 균일하게 형성할 수 있을 뿐 아니라, 수분이나 공기 등이 제2상(400) 내부로 침투되는 것이 방지되어 신뢰성이 우수하다.
또한, 본 발명의 양자점-고분자 복합체는 매트릭스 수지로 저투습, 저투기의 수지를 사용하기 때문에, 산소 및 수분에 의한 양자점 열화를 최소화할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 광 변환 필름에 대해 설명한다. 도 3에는 본 발명의 광 변환 필름의 일 실시예가 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광 변환 필름(270)은 광 변환층(272) 및 적어도 하나 이상의 배리어 필름(271)을 포함한다. 배리어 필름(271)은 광 변환 필름(270)의 하나의 일면 또는 양면에 배치될 수 있다.
보다 구체적으로는, 본 발명의 광 변환 필름(270)은, 배리어 필름(271)상에 상기 매트릭스 수지 용액 및 양자점 분산액을 혼합하여 형성된 수지 혼합액을 도포한 후 경화시켜 광 변환층을 형성하는 방법으로 제조될 수 있다. 이때, 상기 광 변환층(272)은 본 발명의 양자점-고분자 복합체, 즉, 매트릭스 수지로 이루어진 제1상(first phase)(300), 상기 제1상(300) 내에 분산되어 분포하며, 그 내부에 양자점(402)을 포함하는 구형의 제2상(second phase)(400) 및 상기 제2상(400)의 표면을 따라 상기 제1상(300) 및 제2상(400)의 경계면에 분포하는 마이크로 산란제(500)를 포함하는 양자점-고분자 복합체를 포함하는 것을 그 특징으로 한다. 상기 양자점-고분자 복합체와 관련하여서는 상기에서 자세히 설명하였으므로, 구체적인 설명은 생략한다.
한편, 상기 배리어 필름(271)은 상기 광 변환층(272)을 지지하고, 보호하기 위한 것으로, 보다 구체적으로는, 외부 공기 중 수분이나 산소 등이 광 변환층(272)으로 투입되어 양자점을 열화시키는 것을 방지하기 위한 것이다.
이를 위해, 상기 배리어 필름(271)은 수분 및/또는 산소에 대해 차단성이 높은 단일 물질 또는 복합 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 배리어 필름(271)은 수분 및/또는 산소에 대한 차단성이 높은 고분자, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐알코올, 에틸렌 비닐 알코올, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 클로라이드, 나일론, 폴리아미노 에테르, 사이클로올레핀계 호모 폴리머 또는 코폴리머를 포함할 수 있다.
한편, 도면 상에는, 상기 배리어 필름 (271)이 단일층인 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 배리어 필름은 다중층으로 형성될 수도 있다. 예를 들면, 상기 배리어 필름(271)은 베이스 기재 및 상기 베이스 기재 상에 배치된 보호막이 적층된 구조일 수 있다.
예를 들면, 상기 배리어 필름(271)은 베이스 기재 상에 수분 및/또는 산소에 대한 차단성이 높은 무기막 또는 유-무기 하이브리드막이 코팅된 형태일 수 있으며, 이때, 상기 무기막 또는 유-무기 하이브리드막은 Si, Al 등의 산화물 또는 질화물을 주성분으로 한 것일 수 있다. 한편, 이 경우, 상기 베이스 기재로는 광 투과율 및 내열성이 높은 고분자 필름이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 환형 올레핀 공중합체(COC), 환형올레핀 중합체(COP) 등을 포함하는 고분자 필름이 사용될 수 있다.
상기 배리어 필름(271)은, 37.8℃, 100% 상대습도 조건 하에서 투습율이 10-1g/m2/day 내지 10-5 g/m2/day 정도이고, 23℃, 0% 상대습도 조건 하에서, 투기율이 10-1cc/m2/day/atm 내지 10-2cc/m2/day/atm 정도인 것이 바람직하다.
또한, 상기 배리어 필름(271)의 직선 투과율은 420nm ~ 680nm 가시광선 영역에서 88% 내지 95% 정도인 것이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명의 광 변환 필름(270)은, 광 변환층(272)의 매트릭스 수지가 저투습 및/또는 저투기성을 갖는 수지를 주 성분으로 포함하기 때문에, 고온, 고습 환경에서도 에지부의 열화가 현저하게 적다. 구체적으로는, 본 발명의 광 변환 필름은 60℃, 상대 습도 90% 조건에서 4일 동안 방치한 후 측정한 에지부의 손상 길이가 2mm 이하, 바람직하게는 1mm 이하이다.
다음으로, 본 발명의 백라이트 유닛 및 표시장치에 대해 설명한다.
도 4 및 도 5에는 본 발명의 표시장치의 일 실시예가 도시되어 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 표시 장치는 백라이트 유닛(200) 및 표시 패널(100)을 포함한다.
본 발명의 백라이트 유닛(200) 및 표시 장치는, 상기한 본 발명의 광 변환 필름(270)을 포함하는 것을 그 특징으로 한다. 보다 구체적으로는, 상기 백라이트 유닛(200)은 표시 패널(100)에 광을 제공하기 위한 것으로, 광원 유닛(240) 및 본 발명의 광 변환 필름(270)을 포함한다. 또한, 상기 백라이트 유닛(200)은 필요에 따라, 바텀 케이스(210), 반사판(220), 도광판(230), 가이드 패널(250), 광학 시트(260) 등을 더 포함할 수 있다. 광 변환 필름(270)의 구체적인 내용은 상술하였으므로, 여기에서는 백라이트 유닛의 다른 구성요소들에 대해 설명한다.
먼저, 상기 광원 유닛(240)은 표시 패널(100)에 광을 제공하기 위한 것으로, 바텀 케이스(210) 내부에 배치될 수 있다.
상기 광원 유닛(240)은, 예를 들면, 다수개의 광원(240b) 및 상기 다수개의 광원(240b)이 실장되는 인쇄회로기판(240a)을 포함한다.
이때, 상기 광원(240b)은 청색 광을 발생시키는 청색 광원일 수 있다. 예를 들면, 상기 광원(240b)은 청색 발광다이오드일 수 있다. 이 경우, 상기 광 변환 필름(270)의 광 변환층(272)은 청색광을 적색광으로 변환시키는 양자점 및 청색광을 녹색광으로 변환시키는 양자점을 포함하는 양자점-고분자 복합체를 포함하는 것일 수 있다.
또는, 상기 광원(240b)은 청색 광을 발생시키는 청색 광원 및 녹색 광을 발생시키는 녹색 광원의 조합으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 광원(240b)은 청색 발광다이오드 및 녹색 발광다이오드의 조합으로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 광 변환 필름(270)의 광 변환층(272)은, 청색광을 적색광으로 변환시키는 양자점 및 녹색광을 적색광으로 변환시키는 양자점을 포함하는 양자점-고분자 복합체를 포함하는 것일 수 있다. 이 경우 광 변환 필름에 사용되는 양자점 중 다수를 차지하는 녹색 양자점을 사용하지 않아도 되기 때문에, 양자점의 소요량을 획기적으로 줄일 수 있고, 그 결과 광 변환 필름의 제조 비용을 절감할 수 있을 뿐 아니라, 광 변환 필름의 두께를 감소시켜 박형화에 유리하다는 장점이 있다.
한편, 상기 인쇄회로기판(240a)은 상기 광원(240b)과 전기적으로 연결된다. 상기 광원(240b)은 상기 인쇄회로기판(240a)을 통해 구동 신호를 인가 받아 구동될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(240a)은 상기 광원(240b)이 실장되는 실장면과 상기 실장면과 마주하는 접착면을 가진다. 상기 인쇄회로기판(240a)의 접착면은 상기 바텀 케이스(210)에 부착된다. 상기 인쇄회로기판(240a)은 바(bar) 형상으로 상기 바텀 케이스(210)의 일측에 배치될 수 있다.
도면 상에는 상기 바텀 케이스(210)의 내측 측면에 상기 인쇄회로기판(240a)이 부착되는 구성을 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 인쇄회로기판(240a)은 상기 바텀 케이스(210)의 내측 상면에 부착되거나, 상기 바텀 케이스(210)의 절곡 연장부(211) 하부면에 부착될 수도 있다.
도면 상에는 상기 바텀 케이스(210)의 일측에 광원 유닛(240)이 배치되는 구성을 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 광원 유닛(240)은 상기 바텀 케이스(210) 내부의 서로 마주하는 양측에 배치될 수도 있다. 또한, 도면 상에는 에지 방식의 백라이트 유닛(200)을 도시하였으나, 상기 백라이트 유닛(200)은 직하 방식의 백라이트 유닛(200)일 수도 있다. 즉, 상기 광원 유닛(240)이 상기 바텀 케이스(210)의 내측 상면에 배치될 수도 있다.
한편, 상기 바텀 케이스(210)는 상부가 개구된 형상을 갖는다. 또한, 상기 바텀 케이스(210)는 광원 유닛(240), 도광판(230), 반사판(220), 광학 시트(260) 및 광변환 필름(270)을 수납하기 위해, 폐곡선 형태로 연장된 측벽을 갖는다. 이때, 상기 바텀 케이스(210)의 적어도 하나의 측벽은 상측 에지에서 절곡 연장되어 광원 유닛(240)을 커버하는 절곡 연장부(211)를 구비할 수 있다. 즉, 바텀 케이스(210)의 일측 단면은 'ㄷ'의 형태를 가질 수 있다. 이때, 상기 절곡 연장부(211)의 하부면에는 반사부재(243)가 더 배치될 수 있다.
상기 반사 부재(243)는 광원 하우징, 반사 필름 또는 반사 테이프일 수 있다. 상기 반사 부재(243)는 광원 유닛(240)의 광이 표시 패널(100)에 직접적으로 출사되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 반사 부재(243)는 상기 도광판(230) 내부로 입사되는 광량을 증가시킬 수 있다. 이로 인해, 상기 반사 부재(243)는 표시 장치의 광 효율, 휘도 및 화질을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 바텀 케이스(210)에 구비된 상기 절곡 연장부(211)가 생략될 수 있다. 즉, 상기 바텀 케이스(210)의 일측 단면은 ‘ㄴ’자의 형태를 가질 수도 있다. 이러한 바텀 케이스(210)는 상기 가이드 패널(250)과 체결된다.
상기 가이드 패널(250)은 내측으로 돌출부를 포함한다. 상기 표시 패널(100)은 상기 가이드 패널(250)의 돌출부에 안착되고 지지될 수 있다. 상기 가이드 패널(250)은 서포트 메인 또는 몰드 프레임으로 지칭할 수도 있다.
상기 가이드 패널(250)은 상기 표시 패널(100)과 합착되기 위해 상기 백라이트 유닛(200)의 가장자리를 둘러싸고 배치된다. 즉, 상기 가이드 패널(250)은 틀 형상을 가진다. 예를 들면, 상기 가이드 패널(250)은 사각형의 틀 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 가이드 패널(250)은 상기 바텀 케이스(210)의 절곡 연장부(211)와 대응되는 영역에서 개구를 가질 수 있다.
도면에는 도시하지 않았으나, 상기 바텀 케이스(210)와 상기 가이드 패널(250)은 각각 고리(hook) 형상을 포함하여 조립되거나, 각각 돌출부와 오목부를 포함하여 조립되고 체결될 수 있다. 또한, 상기 바텀 케이스(210)와 상기 가이드 패널(250)은 접착 부재에 의해 서로 접착될 수 있다. 다만, 도면에 한정되지 않으며, 상기 광원 유닛(240) 상에 가이드 패널(250)이 배치될 수도 있다. 이때, 상기 광원 유닛(240)에 대응되는 상기 가이드 패널(250) 하부면에는 반사 부재(243)가 배치될 수 있다.
다음으로, 상기 도광판(230)은 상기 광원 유닛(240)으로부터 제공된 광을 전반사, 굴절 및 산란을 통하여 상기 액정표시패널(100)로 균일하게 가이드하는 역할을 한다. 여기서, 상기 도광판(230)은 바텀 케이스(210) 내부에 수용된다.
상기 도광판(230)은 도면에서 일정한 두께를 가지도록 형성된 것을 도시하였으나, 도광판(230)의 형태는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 도광판(230)의 두께는 백라이트 유닛(200)의 전체 두께를 줄이기 위해 도광판(230)의 양측보다 중앙부를 얇게 형성할 수 있으며, 상기 광원 유닛(240)으로부터 멀어질수록 얇게 형성할 수도 있다.
또한, 균일한 면광원을 공급하기 위해 상기 도광판(230)의 일면은 특정 모양의 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 도광판(230)은 내부로 입사된 빛을 가이드하기 위하여, 타원형의 패턴(elliptical pattern), 다각형의 패턴(polygon pattern) 및 홀로그램 패턴(hologram pattern) 등 다양한 패턴을 포함할 수 있다.
도면 상에서, 상기 광원 유닛(240)은 상기 도광판(230)의 측면에 배치되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 광원 유닛(240)은 상기 도광판(230)의 적어도 일면과 대응되도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 광원 유닛(240)은 상기 도광판(230)의 일 측면 또는 양 측면에 대응되도록 배치될 수도 있고, 상기 광원 유닛(240)은 상기 도광판(230)의 하면에 대응되도록 배치될 수도 있다.
상기 반사판(220)은 상기 광원 유닛(240)으로부터 방출된 광의 진행 경로에 배치된다. 자세하게는, 상기 반사판(220)은 상기 도광판(230)과 상기 바텀 케이스(210) 사이에 배치된다. 즉, 상기 반사판(220)은 상기 도광판(230)의 하부에 배치된다. 상기 반사판(220)은 상기 바텀 케이스(210)의 상면을 향해 진행되는 광을 상기 도광판(230)으로 반사시켜 광효율을 증대시키는 역할을 할 수 있다.
도면과 달리, 상기 광원 유닛(240)이 상기 도광판(230)의 하면에 대응되도록 배치되는 경우, 상기 반사판(220)은 상기 광원 유닛(240) 상에 배치될 수 있다. 자세하게는, 상기 반사판(220)는 상기 광원 유닛(240)의 인쇄회로기판(240a) 상에 배치된다. 또한, 상기 광학 부재(220)는 상기 다수의 광원(240b)이 체결될 수 있도록 다수의 홀을 포함할 수 있다.
즉, 상기 반사판(220)의 다수의 홀에 상기 다수의 광원(240b)이 삽입되며, 상기 광원(240b)은 상기 홀을 통해 외부로 노출될 수 있다. 이로 인해, 상기 반사판(220)는 상기 인쇄회로기판(240a) 상에서 상기 광원(240b)의 측부에 배치될 수도 있다.
상기 도광판(230) 상에는 확산 및 집광을 위한 광학 시트(260)가 배치된다. 예를 들면, 상기 광학 시트(260)는 확산 시트(261), 제 1 프리즘 시트(262), 제 2 프리즘 시트(263) 등을 포함할 수 있다.
상기 확산 시트(261)는 상기 도광판(230) 상에 배치된다. 상기 확산 시트(261)는 통과되는 광의 균일도를 향상시킨다. 상기 확산 시트(261)는 다수 개의 비드들(beads)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 프리즘 시트(262)는 상기 확산 시트(261) 상에 배치된다. 상기 제 2 프리즘 시트(263)는 상기 제 1 프리즘 시트(262) 상에 배치된다. 상기 제 1 프리즘 시트(262) 및 상기 제 2 프리즘 시트(263)는 통과하는 광의 직진성을 증가시킨다. 이로 인해, 상기 도광판(230) 상으로 방출된 광은 상기 광학 시트(260)를 투과함으로써, 보다 고 휘도의 면광원으로 가공될 수 있다.
상기 광학 시트(260)와 상기 도광판(230) 사이에는 광변환 필름(270)이 배치될 수 있다.
다음으로, 상기 표시 패널(100)은, 화면을 구현하기 위한 것으로, 예를 들면, 액정표시패널(LCD)일 수 있다. 예를 들면, 상기 표시 패널(100)은 액정층(미도시)을 사이에 두고 합착된 제 1 기판(110) 및 제 2 기판(120)을 포함한다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 제 1 기판(110) 및 제 2 기판(120)의 외면으로는 특정 편광만을 선택적으로 투과시키는 편광판(미도시)이 더 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 기판(110)의 배면 및 상기 제 2 기판(120)의 상면에는 편광판이 배치될 수 있다.
도면에는 구체적으로 도시하지 않았으나, 상기 표시 패널은 표시 영역과 비표시 영역으로 구분된다. 상기 표시 영역에서, 상기 제 1 기판(110)의 일면에는 게이트 배선과 데이터 배선이 배치된다. 상기 게이트 배선 및 데이터 배선은 게이트 절연막을 사이에 두고 서로 수직하게 교차하도록 배치되고, 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차에 의해 화소 영역이 정의될 수 있다.
상기 제 1 기판(110)은 박막 트랜지스터 기판일 수 있다. 상기 제 1 기판(110)의 일면 상에서 상기 게이트 배선과 상기 데이터 배선의 교차 영역에는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)가 배치된다. 즉, 상기 화소 영역에는 박막 트랜지스터가 구비된다. 또한, 상기 제 1 기판(110)의 일면 상에서 각 화소 영역에는 화소 전극이 배치된다. 상기 박막 트랜지스터와 상기 화소 전극은 전기적으로 연결되고, 상기 박막 트랜지스터는 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인과 전기적으로 연결될 수 있.
상기 박막 트랜지스터는 게이트 전극, 반도체층, 소스 전극 및 드레인 전극으로 이루어진다. 상기 게이트 전극은 상기 게이트 배선으로부터 분기되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 소스 전극은 상기 데이터 배선으로부터 분기되어 형성될 수 있다. 상기 화소 전극은 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 박막 트랜지스터는 바텀 게이트(bottom gate) 구조, 탑 게이트(top gate) 구조 또는 이중 게이트(double gate) 구조 등으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 박막 트랜지스터는 실시예의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 박막 트랜지스터의 구성 등은 다양한 변경 및 수정이 가능하다.
상기 제 2 기판(120)은 컬러필터 기판일 수 있다. 상기 표시 패널(100)의 상기 제 2 기판(120)의 일면에는 제 1 기판(110) 상에 형성된 박막 트랜지스터 등 비표시 영역을 가리면서 각 화소 영역 사이의 영역에 대응되도록 격자 형상의 블랙매트릭스가 배치된다. 또한, 이들 격자 내부에서 각 화소 영역에 대응되게 순차적으로 반복 배열되는 적색(red) 컬러필터층, 녹색(green) 컬러필터층 및 청색(blue) 컬러필터층을 포함할 수 있다. 즉, 각 컬러필터층은 블랙매트릭스에 의해 구분될 수 있다.
또한, 상기 표시 패널(100)은 상기 액정층을 구동하기 위해, 상기 화소 전극과 전계를 이루는 공통 전극을 포함한다. 액정분자의 배열을 조절하는 방식은 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드 또는 FFS(Fringe Field Switching) 모드 등이 있다. 상기 공통 전극은 상기 액정분자의 배열을 조절하는 방식에 따라, 상기 제 1 기판(110) 또는 제 2 기판(120)에 배치될 수 있다.
또한, 상기 표시 패널(100)은 박막 트랜지스터, 컬러필터층 및 블랙매트릭스가 제 1 기판(110)에 형성되는 COT(color filter on transistor)구조의 표시 패널(100)일 수도 있다. 상기 제 2 기판(120)은 액정층을 사이에 두고 상기 제 1 기판(110)과 합착된다.
즉, 상기 제 1 기판(110) 상에 박막 트랜지스터가 배치되고, 상기 박막 트랜지스터 상에 컬러필터층이 배치될 수 있다. 이때, 상기 박막 트랜지스터와 컬러필터층 사이에는 보호막이 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 기판(110)에는 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소 전극이 배치된다. 이때, 개구율을 향상하고 마스크 공정을 단순화하기 위해 블랙매트릭스를 생략하고, 공통 전극이 블랙매트릭스의 역할을 겸하도록 형성할 수도 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 표시 패널(100)은 외부로부터 구동 신호를 공급하는 구동 회로부(미도시)와 연결된다. 상기 구동 회로부는 표시 패널(100)의 기판 상에 실장되거나 테이프 캐리어 패키지와 같은 연결부재를 통해 표시 패널(100)과 연결될 수 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 예증하기 위한 것일 뿐, 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니다. 즉, 본 발명의 실시예는 여러가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인하여 한정 해석되어서는 안된다.
실시예 1
비스페놀 A 글리세롤레이트 디아크릴레이트 3.04g에 마이크로 산란제 0.45g, 개시제 Irgacure 184 0.15g을 첨가한 후 혼합하여 매트릭스 수지 용액을 제조하였다.
라우릴 아크릴레이트 0.4g과 이소보닐 메타크릴레이트 0.4g에 InP/ZnS 코어-쉘 양자점 파우더 0.005mg을 첨가하고, 극성 분획 및 무극성 분획을 포함하는 올리고머 0.2g을 혼합한 후 교반하여 양자점 분산액을 제조하였다.
상기 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액을 3.44 : 1 중량비율로 혼합하여 얻어진 수지 혼합액을 2장의 배리어 필름(i-component, 50 ㎛) 사이에 도포하고, UV에 노광하여 경화시켜 광 변환 필름을 제조하였다.
실시예 2
비스페놀 A 글리세롤레이트 디아크릴레이트 2.88g에 마이크로 산란제 0.58g, 개시제 Irgacure 184 0.14g을 첨가한 후 혼합하여 매트릭스 수지 용액을 제조하였다.
라우릴 아크릴레이트 0.4g과 이소보닐 메타크릴레이트 0.4g에 InP/ZnS 코어-쉘 양자점 파우더 0.005mg을 첨가하고, 극성 분획 및 무극성 분획을 포함하는 올리고머 0.2g을 혼합한 후 교반하여 양자점 분산액을 제조하였다.
상기 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액을 3.44 : 1 중량비율로 혼합하여 얻어진 수지 혼합액을 2장의 배리어 필름(i-component, 50 ㎛) 사이에 도포하고, UV에 노광하여 경화시켜 광 변환 필름을 제조하였다.
실시예 3
비스페놀 A 글리세롤레이트 디아크릴레이트 2.77g에 마이크로 산란제 0.69g, 개시제 Irgacure 184 0.14g을 첨가한 후 혼합하여 매트릭스 수지 용액을 제조하였다.
라우릴 아크릴레이트 0.4g과 이소보닐 메타크릴레이트 0.4g에 InP/ZnS 코어-쉘 양자점 파우더 0.005mg을 첨가하고, 극성 분획 및 무극성 분획을 포함하는 올리고머 0.2g을 혼합한 후 교반하여 양자점 분산액을 제조하였다.
상기 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액을 3.44 : 1 중량비율로 혼합하여 얻어진 수지 혼합액을 2장의 배리어 필름(i-component, 50 ㎛) 사이에 도포하고, UV에 노광하여 경화시켜 광 변환 필름을 제조하였다.
비교예 1
비스페놀 A 글리세롤레이트 디아크릴레이트 3.42g에 개시제 Irgacure 184 0.17g을 첨가한 후 혼합하여 매트릭스 수지 용액을 제조하였다.
라우릴 아크릴레이트 0.4g과 이소보닐 메타크릴레이트 0.4g에 InP/ZnS 코어-쉘 양자점 파우더 0.005mg을 첨가하고, 극성 분획 및 무극성 분획을 포함하는 올리고머 0.2g을 혼합한 후 교반하여 양자점 분산액을 제조하였다.
상기 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액을 3.44 : 1 중량비율로 혼합하여 얻어진 수지 혼합액을 2장의 배리어 필름(i-component, 50 ㎛) 사이에 도포하고, UV에 노광하여 경화시켜 광 변환 필름을 제조하였다.
실험예 1
실시예 1 ~ 3 및 비교예 1의 수지 혼합액을 상온에서 24시간동안 방치한 후 상 분리 발생 여부를 육안으로 관찰하였다. 도 6에는 각 수지 혼합액들을 촬영한 사진이 도시되어 있다. 도 6에 도시된 바와 같이 마이크로 산란제가 포함되지 않은 비교예 1의 경우, 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액의 상분리됨을 확인할 수 있다. 이에 비해 산란제가 포함된 실시예 1 ~ 3의 경우 상분리가 거의 발생하지 않았으며, 산란제의 함량이 높아질수록 안정성이 더욱 우수함을 알 수 있다.
실험예 2
광 추출 효율을 확인하기 위해, 청색 LED 에 녹색 형광체가 심어진 LED 패키지를 광원으로 갖는 백라이트 유닛 상에 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1의 광 변환 필름을 각각 적층하고, 상기 광 변환 필름 상부에 광학 시트를 적층한 후, Minolta 사의 color analyzer CA-210으로 휘도를 측정하였다.
측정 결과는 도 7에 도시하였다. 도 7에 도시된 바와 같이, 마이크로 산란제를 포함하는 실시예 1 ~ 3의 광 변환 필름을 적용할 경우, 비교예 1의 광 변환 필름을 적용하는 경우보다 휘도가 높게 나타남을 알 수 있다.
본 발명은 양자점-고분자 복합체, 이를 포함하는 광 변환 필름, 백라이트 유닛 및 표시장치에 적용될 수 있다.

Claims (32)

  1. 매트릭스 수지로 이루어진 제1상(first phase);
    상기 제1상 내에 분산되어 분포하며, 그 내부에 양자점을 포함하는 구형의 제2상(second phase); 및
    상기 제2상의 표면을 따라 상기 제1상 및 제2상의 경계면에 분포하는 마이크로 산란제를 포함하는 양자점-고분자 복합체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 산란제는 0.5㎛ 내지 10㎛의 평균 입경을 갖는 양자점-고분자 복합체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 산란제는 실리콘, 실라카, 알루미나, 이산화티타늄, 지르코니아, 황산바륨, 산화아연, 폴리메틸메타크릴레이트계 폴리머, 벤조구아민계 폴리머 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 양자점-고분자 복합체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 산란제는 극성을 갖는 것인 양자점-고분자 복합체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 마이크로 산란제는 표면처리된 것인 양자점-고분자 복합체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2상은 나노 산란제를 더 포함하는 양자점-고분자 복합체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 나노 산란제는 5nm 내지 200nm의 평균 입경을 갖는 양자점-고분자 복합체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 매트릭스 수지는 에폭시(메트)아크릴레이트로부터 유도된 반복단위를 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 에폭시 (메트)아크릴레이트로부터 유도된 반복 단위는 하기 [화학식 4]로 표시되는 것인 양자점-고분자 복합체.
    [화학식 4]
    Figure PCTKR2016000716-appb-I000005
    상기 [화학식 4]에서,
    R1 및 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 C1~10알킬,
    R2 및 R3는 각각 독립적으로
    Figure PCTKR2016000716-appb-I000006
    (여기서, a는 1 내지 10인 정수) 또는
    Figure PCTKR2016000716-appb-I000007
    (여기서 b 및 c는 각각 독립적으로 0 내지 10인 정수)임.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 양자점-고분자 복합체는 무극성 (메트)아크릴레이트 모노머로부터 유도된 단위를 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 무극성 (메트)아크릴레이트 모노머는, 라우릴 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트 및 이소보닐 메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 양자점-고분자 복합체는 적어도 1개 이상의 관능기를 포함하는 (메트)아크릴계 모노머로부터 유도된 단위를 더 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 1개 이상의 관능기를 포함하는 (메트)아크릴계 모노머는, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 헥산디올 디아크릴레이트, 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트, 펜타에릴쓰리톨 트리아크릴레이트, 및 디에틸렌글리콜 디메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 양자점-고분자 복합체는 극성 분획 및 무극성 분획을 포함하는 올리고머로부터 유도된 단위를 더 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 극성 분획은 케톤기, 에스테르기, 에테르기, 카르복시기, 히드록시기, 아미드기, 아민기 및 고리형 산 무수물기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 극성기를 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 무극성 분획은 탄소 및 수소로 이루어진 탄화수소 사슬을 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체.
  17. 마이크로 산란제를 포함하는 매트릭스 수지 용액을 준비하는 단계;
    양자점을 포함하는 양자점 분산액을 준비하는 단계;
    상기 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액을 혼합하여 수지 혼합액을 형성하는 단계; 및
    상기 수지 혼합액을 도포한 후 경화시키는 단계를 포함하는 양자점-고분자 복합체의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 매트릭스 수지 용액은 에폭시(메트)아크릴레이트, 마이크로 산란제 및 광 개시제를 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체의 제조 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 양자점 분산액은 무극성 (메트)아크릴레이트 모노머, 양자점 및 광 개시제를 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체의 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 양자점 분산액은 극성 분획 및 무극성 분획을 갖는 올리고머를 더 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체의 제조 방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 양자점 분산액은 나노 산란제를 더 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체의 제조 방법.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 매트릭스 수지 용액 및 양자점 분산액 중 적어도 하나 이상은 적어도 1개 이상의 관능기를 포함하는 (메트)아크릴계 모노머를 더 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체의 제조 방법.
  23. 제17항에 있어서,
    상기 매트릭스 수지 용액은 에폭시 아크릴레이트 30중량% 내지 98중량%, 광 개시제 1중량% 내지 15중량% 및 마이크로 산란제 1중량% 내지 40중량%를 포함하는 것이 양자점-고분자 복합체의 제조 방법.
  24. 제17항에 있어서,
    상기 양자점 분산액은, 양자점 0.1중량% 내지 10중량%, 무극성 아크릴레이트 모노머 10중량% 내지 60중량%, 극성 분획(moiety) 및 무극성 분획(moeity)을 갖는 올리고머 20중량% 내지 80중량% 및 광 개시제 0.5중량% 내지 30중량%를 포함하는 것인 양자점-고분자 복합체의 제조 방법.
  25. 제17항에 있어서,
    상기 수지 혼합액을 형성하는 단계에서, 상기 매트릭스 수지 용액과 양자점 분산액은 1 : 4 내지 4.9 : 0.1의 중량비율로 혼합되는 것인 양자점-고분자 복합체의 제조 방법.
  26. 매트릭스 수지로 이루어진 제1상(first phase), 상기 제1상 내에 분산되어 분포하며, 그 내부에 양자점을 포함하는 구형의 제2상(second phase) 및 상기 제2상의 표면을 따라 상기 제1상 및 제2상의 경계면에 분포하는 마이크로 산란제를 포함하는 양자점-고분자 복합체를 포함하는 광 변환층; 및
    상기 광 변환층의 적어도 일면에 배치되는 배리어 필름을 포함하는 광 변환 필름.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 광 변환 필름은 60℃, 상대 습도 90% 조건에서 4일동안 방치한 후 측정한 에지부의 손상 길이가 2mm 이하인 광 변환 필름.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 양자점-고분자 복합체는 청색광을 적색광으로 변환시키는 양자점, 청색광을 녹색광으로 변환시키는 양자점 및 녹색광을 적색광으로 변환시키는 양자점으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 광 변환 필름.
  29. 적어도 광원을 포함하는 광원 유닛 및 광 변환 필름을 포함하는 백라이트 유닛이며,
    상기 광 변환 필름은 매트릭스 수지로 이루어진 제1상(first phase), 상기 제1상 내에 분산되어 분포하며, 그 내부에 양자점을 포함하는 구형의 제2상(second phase) 및 상기 제2상의 표면을 따라 상기 제1상 및 제2상의 경계면에 분포하는 마이크로 산란제를 포함하는 양자점-고분자 복합체를 포함하는 광 변환층 및 상기 광 변환층의 적어도 일면에 배치되는 배리어 필름을 포함하는 것인 백라이트 유닛.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 광원은 청색광을 방출하는 청색 광원을 포함하고,
    상기 양자점-고분자 복합체는 상기 청색광을 적색광으로 변환시키는 양자점 및 상기 청색광을 녹색광으로 변환시키는 양자점을 포함하는 것인 백라이트 유닛.
  31. 제29항에 있어서,
    상기 광원은 청색광을 방출하는 청색 광원 및 녹색광을 방출하는 녹색 광원을 포함하고,
    상기 양자점-고분자 복합체는 상기 청색광을 적색광으로 변환시키는 양자점 및 상기 녹색광을 적색광으로 변환시키는 양자점을 포함하는 것인 백라이트 유닛.
  32. 광원 유닛 및 광 변환 필름을 포함하는 백라이트 유닛; 및
    상기 백라이트 유닛 상에 배치되는 표시 패널을 포함하는 표시장치이며,
    상기 광 변환 필름은 매트릭스 수지로 이루어진 제1상(first phase), 상기 제1상 내에 분산되어 분포하며, 그 내부에 양자점을 포함하는 구형의 제2상(second phase) 및 상기 제2상의 표면을 따라 상기 제1상 및 제2상의 경계면에 분포하는 마이크로 산란제를 포함하는 양자점-고분자 복합체를 포함하는 광 변환층 및 상기 광 변환층의 적어도 일면에 배치되는 배리어 필름을 포함하는 것인 표시장치.
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