KR20160022158A - 양자점 조성물 및 광학 필름 - Google Patents

양자점 조성물 및 광학 필름 Download PDF

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우승아
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Abstract

본 명세서는 양자점 조성물 및 광학 필름에 관한 것이다.

Description

양자점 조성물 및 광학 필름{QUANTUM DOT COMPOSITION AND OPTICAL FILM}
본 명세서는 양자점 조성물 및 광학 필름에 관한 것이다.
양자점은 수 나노 크기의 결정 구조를 가진 물질로, 수백에서 수천 개 정도의 원자로 구성된다. 양자점은 크기가 매우 작기 때문에 양자 구속(quantum confinement) 효과가 나타난다. 양자 구속 효과는 물체가 나노 크기 이하로 작아지는 경우 그 물체의 에너지 띠 간격(band gap)이 커지는 현상을 말한다. 이에 따라, 양자점에 상기 에너지 띠 간격보다 큰 에너지를 갖는 파장의 광이 입사되는 경우에는, 양자점은 그 광의 에너지를 흡수하여 들뜬 상태로 되고, 특정 파장의 광을 방출하면서 바닥 상태로 떨어진다. 방출된 광의 파장은 상기 띠 간격에 해당하는 에너지에 의해 결정된다.
일반적으로 양자점의 크기가 작을수록 짧은 파장의 빛이 방출되고, 크기가 클수록 긴 파장의 빛이 방출된다. 이는 기존의 반도체 물질과 다른 독특한 전기적 광학적 특성이다. 따라서, 양자점은 그 크기와 조성 등을 조절하면 원하는 발광 특성을 구현할 수 있다.
다만, 수분 및 산소에 취약한 양자점의 특성 및 필름 형성시 빛샘 현상 등의 문제로 인하여 양자점을 이용한 필름의 상업화가 곤란한 문제가 있다.
한국 공개공보: 10-2012-0095486
본 명세서는 양자점 조성물 및 광학 필름을 제공하고자 한다.
본 명세서의 일 실시상태는 포스핀(phosphine)계 리간드 및 애시드(acid)계 리간드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 리간드가 표면에 결합된 양자점; 상기 리간드와 동종의 리간드를 포함하는 화합물; 및 경화성 수지를 포함하는 양자점 조성물을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태는 고분자 물질을 포함하는 기재 내에 양자점 및 화합물을 포함하고, 상기 양자점은 포스핀(phosphine)계 리간드 및 애시드(acid)계 리간드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 리간드가 표면에 결합된 것이며, 상기 화합물은 상기 리간드와 동종의 리간드를 포함하는 화합물인 것인 광학 필름을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 광학 필름 및 상기 광학 필름의 적어도 일면 상에 구비된 광산란층을 포함하는 휘도 향상 필름을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 양자점 조성물을 이용하여 제조된 광학 필름은 양자점의 성능 저하를 방지할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 양자점 조성물을 이용하여 제조된 광학 필름은 양자점에 결합된 리간드가 이탈되더라도 상기 리간드와 동종의 리간드를 포함하는 화합물에 의하여 리간드를 보충 받을 수 있으므로, 양자점의 수명 및 성능이 향상될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 양자점 조성물을 이용하여 제조된 광학 필름은 높은 발광 효율을 구현할 수 있다.
도 1은 실시예 및 비교예에 따른 광학 필름의 광파장에 따른 PL(photo luminescence) 발광 세기를 측정한 것이다.
본 명세서에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태는 포스핀(phosphine)계 리간드 및 애시드(acid)계 리간드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 리간드가 표면에 결합된 양자점; 상기 리간드와 동종의 리간드를 포함하는 화합물; 및 경화성 수지를 포함하는 양자점 조성물을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 양자점 조성물은 1 이상의 양자점을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 양자점은 포스핀(phosphine)계 리간드가 표면에 결합되거나, 포스핀(phosphine)계 리간드 및 애시드(acid)계 리간드가 표면에 결합된 것일 수 있다.
상기 양자점 표면에 결합된 리간드는 양자점의 특성을 발휘할 수 있는 역할을 하며, 상기 리간드가 양자점에서 이탈하는 경우, 상기 양자점은 기능을 상실하거나, 성능이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 이에 대하여, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 양자점 조성물은 상기 양자점 표면에 결합되는 리간드와 동종의 리간드를 포함하는 화합물을 첨가하여, 리간드가 양자점에서 이탈하는 경우 양자점에 리간드를 보충할 수 있도록 하였다. 즉, 상기 양자점 조성물 또는 상기 양자점 조성물을 이용하여 제조되는 광학 필름 내에서 상기 양자점의 성능을 유지하도록 하는 역할을 할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화합물은 1종 또는 2종의 화합물일 수 있다. 구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화합물은 상기 양자점의 표면에 결합된 리간드 중 어느 하나와 동일한 리간드를 포함하는 것일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화합물은 포스핀(phosphine)계 리간드를 포함하는 1종의 화합물이거나, 또는 포스핀(phosphine)계 리간드를 포함하는 화합물 및 애시드(acid)계 리간드를 포함하는 화합물을 포함하는 2종의 화합물일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화합물의 함량은 상기 전체 양자점 조성물에 대하여 15 wt% 이상 50 wt% 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 포스핀(phosphine)계 리간드는 TOP(trioctylphosphine), TOPO(trioctyl phosphineoxide), TBP(tributylphosphine), TBPO(tributylphosphineoxide) 또는 TPP(triphenylphosphine)일 수 있다. 구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 포스핀(phosphine)계 리간드는 TOP(trioctylphosphine)일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 애시드(acid)계 리간드는 올레익산, 스테아르산 또는 미리스트산일 수 있다. 구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 애시드계 리간드는 올레익산일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 양자점은 투명한 유기 또는 무기 고분자 물질로 캡슐화될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 캡슐화는 1 이상의 양자점이 상기 유기 또는 무기 고분자 물질로 둘러싸인 것을 의미할 수 있다. 구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 캡슐화는 상기 유기 또는 무기 고분자 물질에 의하여 형성되는 폐쇄 공간에 1 이상의 양자점이 구비되는 것일 수 있다.
본 명세서의 "투명"은 가시광선의 투과율이 50 % 이상, 구체적으로 75 % 이상인 것을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기 또는 무기 고분자는 양자점의 파장변환성능에 영향을 미치지 않는 정도의 투명도를 가질 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화합물은 상기 양자점 표면과 상기 고분자 물질 사이에 구비될 수 있다. 구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화합물은 상기 양자점을 상기 고분자 물질로 캡슐화하는 과정에서 함께 첨가되어, 상기 고분자 물질에 의하여 형성되는 폐쇄 공간에 상기 양자점과 결합하지 않은 상태로 구비될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 고분자 물질은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 옥시드, 폴리실록산, 폴리페닐렌, 폴리티오펜, 폴리(페닐렌-비닐렌), 폴리에폭시, 폴리아크릴레이트, 폴리케톤, 폴리메타아크릴레이트, 폴리아세틸렌, 폴리이소프렌, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리아세틸렌, 폴리스티렌, 폴리에스터, 폴리카보네이트, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리올레핀, 폴리말레산무수물로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 경화성 수지는 에틸렌성 불포화 결합을 포함하는 중합성 화합물일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 경화성 수지는 아크릴레이트계 화합물일 수 있다. 구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 경화성 수지는 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트 등에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 양자점 조성물은 용매; 리간드 이탈 방지제; 바인더 수지; 가교성 화합물; 광개시제; 열개시제; 산화방지제; 및 산소 스캐빈저로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 리간드 이탈 방지제는 상기 양자점 표면에 결합된 리간드의 이탈을 방지하는 역할을 할 수 있다. 구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 리간드 이탈 방지제는 트리부틸아민(TBA; tributylamine), 프로필아민(propylamine), 도데실아민(dodecylamine), 옥틸아민(octylamine), 디옥틸아민(dioctylamine), 및 트리옥틸아민(trioctylamine)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 리간드 이탈 방지제는 상기 화합물 중량의 0.5 배 내지 1.5 배의 중량으로 상기 양자점 조성물에 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 리간드 이탈 방지제는 상기 화합물과 동일한 중량으로 상기 양자점 조성물에 포함될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 광개시제는 트리아진계 화합물, 비이미다졸 화합물, 아세토페논계 화합물, O-아실옥심계 화합물, 티옥산톤계 화합물, 포스핀 옥사이드계 화합물, 쿠마린계 화합물 및 벤조페논계 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 포함할 수 있다.
구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 광개시제는 2,4-트리클로로메틸-(4'-메톡시페닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(4'-메톡시스티릴)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(피플로닐)-6-트리아진, 2,4-트리클로로메틸-(3',4'-디메톡시페닐)-6-트리아진, 3-{4-[2,4-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진-6-일]페닐티오} 프로판산, 2,4-트리클로로메틸-(4'-에틸비페닐)-6-트리아진 또는 2,4-트리클로로메틸-(4'-메틸비페닐)-6-트리아진 등의 트리아진계 화합물; 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐 비이미다졸 또는 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸 등의 비이미다졸계 화합물; 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)-페닐 (2-히드록시)프로필 케톤, 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤, 2,2-디메톡시-2-페닐 아세토페논, 2-메틸-(4-메틸티오페닐)-2-몰폴리노-1-프로판-1-온(Irgacure-907) 또는 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰폴리노페닐)-부탄-1-온(Irgacure-369) 등의 아세토페논계 화합물; Ciba Geigy 社의 Irgacure OXE 01, Irgacure OXE 02와 같은 O-아실옥심계 화합물; 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논 또는 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등의 벤조페논계 화합물; 2,4-디에틸 티옥산톤, 2-클로로 티옥산톤, 이소프로필 티옥산톤 또는 디이소프로필 티옥산톤 등의 티옥산톤계 화합물; 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸 포스핀 옥사이드 또는 비스(2,6-디클로로벤조일) 프로필 포스핀 옥사이드 등의 포스핀 옥사이드계 화합물; 3,3'-카르보닐비닐-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-(2-벤조티아졸일)-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-벤조일-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-벤조일-7-메톡시-쿠마린 또는 10,10'-카르보닐비스[1,1,7,7-테트라메틸-2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H,11H-Cl]-벤조피라노[6,7,8-ij]-퀴놀리진-11-온 등의 쿠마린계 화합물 등을 단독 사용하거나 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 상기 열개시제는 당업계에 알려진 것을 이용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 용매는 톨루엔, 헥산, 헵탄, THF, 사이클로헥산, 메틸 에틸 케톤, 메틸 셀로솔브, 에틸셀로솔브, 에틸렌글리콜 디메틸 에테르, 에틸렌글리콜 디에틸 에테르, 프로필렌글리콜 디메틸 에테르, 프로필렌글리콜 디에틸 에테르, 디에틸렌글리콜 디메틸에테르, 디에틸렌글리콜 디에틸에테르, 디에틸렌글리콜 메틸 에틸 에테르, 2-에톡시 프로판올, 2-메톡시 프로판올, 3-메톡시 부탄올, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 에틸 에테르 아세테이트, 3-메톡시부틸 아세테이트, 에틸 3-에톡시프로피오네이트, 에틸 셀로솔브아세테이트, 메틸 셀로솔브아세테이트, 부틸 아세테이트, 및 디프로필렌글리콜 모노메틸 에테르로 이루어진 군으로부터 1 또는 2 이상을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 용매의 함량은 상기 양자점 조성물 총중량에 대하여 다른 구성의 함량을 제외한 것일 수 있다. 구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 용매의 함량은 상기 전체 양자점 조성물에 대하여 0 wt% 이상 50 wt% 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 양자점의 함량은 상기 전체 양자점 조성물에 대하여 0.01 wt% 이상 10 wt% 이하이고, 상기 경화성 수지의 함량은 전체 양자점 조성물에 대하여 45 wt% 이상 75 wt% 이하이며, 상기 화합물의 함량은 상기 전체 양자점 조성물에 대하여 15 wt% 이상 50 wt% 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 첨가제의 함량은 각각 상기 전체 양자점 조성물에 대하여 0.1 wt% 이상 5 wt% 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 광개시제 또는 열개시제의 함량은 상기 전체 양자점 조성물에 대하여 0.1 wt% 이상 5 wt% 이하일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 양자점 조성물을 이용하여 제조된 광학 필름을 제공한다. 구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태는 고분자 물질을 포함하는 기재 내에 양자점 및 화합물을 포함하고, 상기 양자점은 포스핀(phosphine)계 리간드 및 애시드(acid)계 리간드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 리간드가 표면에 결합된 것이며, 상기 화합물은 상기 리간드와 동종의 리간드를 포함하는 화합물인 것인 광학 필름을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 양자점 조성물을 이용하여 제조된 광학 필름은 양자점의 성능 저하를 방지할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 양자점 조성물을 이용하여 제조된 광학 필름은 양자점에 결합된 리간드가 이탈되더라도 상기 리간드와 동종의 리간드를 포함하는 화합물에 의하여 리간드를 보충 받을 수 있으므로, 양자점의 수명 및 성능이 향상될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 양자점 조성물을 이용하여 제조된 광학 필름은 높은 발광 효율을 구현할 수 있다.
상기 광학 필름의 상기 양자점, 상기 화합물은 각각 전술한 양자점 및 화합물과 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화합물의 함량은 상기 고분자 물질에 대하여 15 wt% 이상 50 wt% 이하일 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 광학 필름 내에서 상기 화합물은 양자점 표면에 결합된 리간드가 이탈하는 경우, 이를 보충할 수 있다. 그러므로, 리간드 이탈에 따른 양자점의 성능 하락, 기능 상실을 방지할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 광학 필름의 두께는 10 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하일 수 있다. 구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 점착 필름의 두께는 30 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하, 또는 40 ㎛ 이상 70 ㎛ 이하일 수 있다.
상기 두께 범위 내에서의 점착 필름은 양자점의 안정성 및 수명을 향상시킬 수 있으며, 양자점이 서로 엉킴없이 분산이 잘 되어 발광 파장의 변화 없이 색순도를 높일 수 있다. 또한, 디바이스를 단순화시키며 더 얇은 조명 디바이스들을 형성시키는 것을 요구하는 수준의 두께를 만족할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 광학 필름에 있어서, 상기 양자점은 투명한 유기 또는 무기 고분자 물질로 캡슐화될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 광학 필름에 있어서, 상기 화합물은 상기 양자점 표면과 상기 고분자 물질 사이에 구비될 수 있다.
상기 광학 필름의 상기 고분자 물질은 전술한 고분자 물질과 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 양자점은 II-VI족, III-V족, IV-VI족, IV족 반도체 및 이들의 혼합물의 반도체를 포함할 수 있다. 상기 반도체 재료로는, 특별히 제한되지 않지만, Si, Ge, Sn, Se, Te, B, C, P, BN, BP, BAs, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs, InSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdxSeySz, CdTe, HgS, HgSe, HgTe, BeS, BeSe, BeTe, MgS, MgSe, GeS, GeSe, GeTe, SnS, SnSe, SnTe, PbO, PbS, PbSe, PbTe, CuF, CuCl, CuInS2, Cu2SnS3, CuBr, CuI, Si3N4, Ge3N4, Al2O3, (Al, Ga, In)2 (S, Se, Te)3, CIGS, CGS, (ZnS)y(CuxSn1-xS2)1-y 및 이들 반도체들의 혼합물을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 양자점은 코어/쉘 구조 또는 합금 구조일 수 있다. 코어/쉘 구조 또는 합금 구조를 갖는 양자점은 CdSe/ZnS, CdSe/ZnSe/ZnS, CdSe/CdSx(Zn1-yCdy)S/ZnS, CdSe/CdS/ZnCdS/ZnS, InP/ZnS, InP/Ga/ZnS, InP/ZnSe/ZnS, PbSe/PbS, CdSe/CdS, CdSe/CdS/ZnS, CdTe/CdS, CdTe/ZnS, CuInS2,/ZnS 또는 Cu2SnS3/ZnS 일 수 있으며, 다만, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 양자점은 적색광, 녹색광, 청색광 및 황색광으로 이루어진 군들로부터 선택되는 1종 이상의 색상을 나타내는 양자점들을 포함할 수 있다. 상기 양자점들은 약 100 내지 약 400 nm 사이의 파장을 갖는 자외선 및 약 380 내지 780 nm 사이의 파장을 갖는 가시광선을 흡수할 수 있다.
상기 청색광은 410 nm 이상 500 nm 미만의 파장영역에서 발광피크를 가질 수 있고, 녹색광은 500 nm 이상 550 nm 미만의 파장영역에서 발광피크를 가질 수 있으며, 황색광은 550 nm 이상 600 nm 미만의 파장영역에서 발광피크를 가질 수 있고, 적색광은 600 nm 이상 700 nm 미만의 파장영역에서 발광피크를 가질 수 있다. 본 명세서에서는 편의상 청색, 녹색, 황색, 적색으로 4가지 명칭으로 대표하여 표현하였지만 상기 파장 영역에는 이들 색상 외에 오렌지색, 인디고색, 바이올렛색 등의 다양한 색상들이 포함된다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 광학 필름 및 상기 광학 필름의 적어도 일면 상에 구비된 광산란층을 포함하는 휘도 향상 필름을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 광학 필름은 색변환 필름일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 광산란층은 일면에 프리즘 산이 구비된 프리즘층일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 프리즘 산은 1 이상의 산과 골을 이루는 1 이상의 경사면을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 프리즘 산의 높이는 1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 프리즘 산의 피치는 1 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 프리즘산의 단면 형상은 삼각형에 한정되지 않고, 렌티큘러 형상, 사다리꼴 형상 등과 같이 빛을 굴절시킬 수 있는 광학적 평면을 적어도 2개 이상 가지며 광학적 평면 중 적어도 한 쌍의 면은 평행이 아닌 빛을 굴절시킬 수 있는 형상이라면 모두 사용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 휘도 향상 필름; 광을 발생시키는 광원을 포함하는 광원 유닛; 및 상기 광을 가이드하는 도광판을 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태는 디스플레이 패널 및 상기 백라이트 유닛을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
상기 디스플레이 패널은 액정 표시 패널, 전기영동 표시 패널, 또는 일렉트로웨팅 표시 패널 등이 될 수 있다.
상기 백라이트 유닛은 상기 디스플레이 패널에서 영상이 출사되는 방향의 반대 방향에 배치될 수 있다. 상기 백라이트 유닛은 도광판, 복수의 광원을 포함하는 광원 유닛, 광학 부재 및 반사 시트를 포함할 수 있다.
그 외, 디스플레이 장치의 구성은 당 기술분야에 알려져 있는 것들이 적용될 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
[실시예]
1. 양자점의 제조
20 ml 바이알(vial)에 폴리에틸렌 왁스(PED 191, Clarient) 50 mg 를 소분하여 1 wt% 농도가 되도록 톨루엔을 첨가하여 폴리에틸렌 왁스 용액을 제조하였다. 상기 폴리에틸렌 왁스 용액에 올레익 산 1.2 ml과 TOP 1 ml를 첨가하고 용액을 90 ℃까지 가열하며 스터링(stirring) 하였다.
폴리에틸렌 왁스 용액이 90 ℃ 에 도달하자마자, 25 mg/ml 농도로 톨루엔에 분산되어 있는 상태의 CdSe/ZnS 그린 양자점 용액 120 ㎕을 주입하고, 미리 온도를 설정해 둔 50 ℃ 워터 배스(water bath)에 상기 바이알(vial)을 넣고 1분동안 스터링(stirring)을 하였다. 1분 후에 바이알(vial)을 워터 배스(water bath)에서 꺼내어 공기 중에 4분 동안 방치하고 스터링 바(stirring bar)를 빼내어 완전히 식을 때까지 놔두었다가 50 ml 용량의 코니칼 튜브(conical tube)에 옮겨서 세척을 위해 3000 rpm의 원심분리를 하였다. 원심분리 후에 상등액은 버리고 침전물을 마이크로캡슐에 같은 용량의 톨루엔을 부어서 보텍싱(vortexing)으로 재분산하였다. 위와 같은 세척과정을 세 차례 반복하여 미반응 물질은 완전히 제거해주고, 건조하여 용매인 톨루엔을 제거하여 PE 코팅된 양자점을 제조하였다.
2. 광학 필름의 제작
TMPTA(trimethylolpropane triacrylate) 3 g과 광개시제로서 IRG184 및 D-1173을 각각 0.03 g을 혼합하여 광경화 수지 조성물을 제조하였다.
이후, 상기 제조한 PE 코팅된 양자점을 상기 광경화 수지 조성물에 혼합하여 양자점 조성물을 제조하고, 균일하게 섞기 위해 음파처리(sonication)를 30 분간 실행하였다. 상기 PE 코팅된 양자점의 농도는 상기 광경화 수지 조성물에 대해 17 wt%였고, CdSe/ZnS 그린 양자점만의 농도로는 상기 광경화 수지 조성물에 대해 1 wt%였다.
그리고, 바코팅을 통하여 상기 양자점 조성물을 PET(polyethylene terephthalate) 필름 위에 도포하였다. 상기 양자점 조성물에 포함되어있는 톨루엔을 완벽하게 제거하기 위하여 60 ℃ 오븐에서 5분간 가열한 후 UV 경화기(D-bulb)에서 약 400 mJ/cm2로 필름을 경화시켜 광학 필름을 제조하였다. 그리고, PL(photo luminescence) 발광 세기 및 양자효율의 향상을 양자 효율 측정 장비로 관찰하였다. 실시예에 따른 광학 필름의 PL 발광세기는 도 1에 나타내었으며, 측정된 절대양자효율은 하기 표 1에 나타내었다.
[비교예]
상기 실시예의 양자점 제조시 올레익 산과 TOP를 넣은 것을 제외하고, 동일한 방법으로 광학 필름을 제조하여, PL(photo luminescence) 발광 세기 및 양자효율의 향상을 양자 효율 측정 장비로 관찰하였다. 비교예에 따른 광학 필름의 PL 발광세기는 도 1에 나타내었으며, 측정된 절대양자효율은 하기 표 1에 나타내었다.
절대양자효율 (@450 ㎚ 파장)
실시예 67.6 %
비교예 35.2 %
도 1은 실시예 및 비교예에 따른 광학 필름의 광파장에 따른 PL(photo luminescence) 발광 세기를 측정한 것이다. 도 1의 결과에서 알 수 있듯이, 양자점의 표면에 결합된 리간드와 동종의 리간드를 첨가한 실시예의 광학 필름이 양자점만을 이용하여 제조한 비교예의 광학 필름에 비하여 발광세기가 더 우수한 것을 알 수 있다.
또한, 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예에 따른 광학 필름은 비교예에 비하여 절대양자효율이 정도가 월등히 높은 것을 알 수 있다.

Claims (19)

  1. 포스핀(phosphine)계 리간드 및 애시드(acid)계 리간드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 리간드가 표면에 결합된 양자점;
    상기 리간드와 동종의 리간드를 포함하는 화합물; 및
    경화성 수지를 포함하는 양자점 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 양자점은 포스핀(phosphine)계 리간드가 표면에 결합되거나, 포스핀(phosphine)계 리간드 및 애시드(acid)계 리간드가 표면에 결합된 것인 양자점 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 화합물은 포스핀(phosphine)계 리간드를 포함하는 1종의 화합물이거나, 또는 포스핀(phosphine)계 리간드를 포함하는 화합물 및 애시드(acid)계 리간드를 포함하는 화합물을 포함하는 2종의 화합물인 것인 양자점 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 화합물의 함량은 상기 전체 양자점 조성물에 대하여 15 wt% 이상 50 wt% 이하인 것인 양자점 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 포스핀(phosphine)계 리간드는 TOP(trioctylphosphine), TOPO(trioctyl phosphineoxide), TBP(tributylphosphine), TBPO(tributylphosphineoxide) 또는 TPP(triphenylphosphine)인 것인 양자점 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 애시드(acid)계 리간드는 올레익산, 스테아르산 또는 미리스트산인 것인 양자점 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 양자점은 투명한 유기 또는 무기 고분자 물질로 캡슐화된 것인 양자점 조성물.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 화합물은 상기 양자점 표면과 상기 고분자 물질 사이에 구비되는 것인 양자점 조성물.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 고분자 물질은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 옥시드, 폴리실록산, 폴리페닐렌, 폴리티오펜, 폴리(페닐렌-비닐렌), 폴리에폭시, 폴리아크릴레이트, 폴리케톤, 폴리메타아크릴레이트, 폴리아세틸렌, 폴리이소프렌, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리아세틸렌, 폴리스티렌, 폴리에스터, 폴리카보네이트, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리올레핀, 폴리말레산무수물로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상을 포함하는 것인 양자점 조성물.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 경화성 수지는 에틸렌성 불포화 결합을 포함하는 중합성 화합물인 것인 양자점 조성물.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 양자점 조성물은 용매; 리간드 이탈 방지제; 바인더 수지; 가교성 화합물; 광개시제; 열개시제; 산화방지제; 및 산소 스캐빈저로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 것인 양자점 조성물.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 양자점의 함량은 상기 전체 양자점 조성물에 대하여 0.01 wt% 이상 10 wt% 이하이고,
    상기 경화성 수지의 함량은 전체 양자점 조성물에 대하여 45 wt% 이상 75 wt% 이하이며,
    상기 화합물의 함량은 상기 전체 양자점 조성물에 대하여 15 wt% 이상 50 wt% 이하인 것인 양자점 조성물.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 첨가제의 함량은 각각 전체 양자점 조성물에 대하여 0.1 wt% 이상 5 wt% 이하인 것인 양자점 조성물.
  14. 고분자 물질을 포함하는 기재 내에 양자점 및 화합물을 포함하고,
    상기 양자점은 포스핀(phosphine)계 리간드 및 애시드(acid)계 리간드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 리간드가 표면에 결합된 것이며,
    상기 화합물은 상기 리간드와 동종의 리간드를 포함하는 화합물인 것인 광학 필름.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 화합물의 함량은 상기 고분자 물질에 대하여 15 wt% 이상 50 wt% 이하인 것인 광학 필름.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 광학 필름의 두께는 10 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하인 것인 광학 필름.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 양자점은 투명한 유기 또는 무기 고분자 물질로 캡슐화된 것인 광학 필름.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 화합물은 상기 양자점 표면과 상기 고분자 물질 사이에 구비되는 것인 광학 필름.
  19. 청구항 14에 따른 광학 필름 및 상기 광학 필름의 적어도 일면 상에 구비된 광산란층을 포함하는 휘도 향상 필름.
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Patent event date: 20160520

Comment text: Notification of reason for refusal

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