JP2022045339A - 積層体、前記積層体の製造方法および前記積層体を含む画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】インクジェット工程を通じて色変換インク層を形成するにおいて、インクジェット工程で発生するジェッティング不良などの問題を防止できる積層体を提供すること。【解決手段】基材;前記基材上に形成された光源;前記光源上に形成された光屈折層;および前記光屈折層上に形成された色変換インク層を含み、前記光屈折層の屈折率は、色変換インク層の屈折率よりも0.3以上小さく、前記光屈折層と色変換インク層との屈折率差(第1屈折率差)が、光源の最上部層と光屈折層との屈折率差(第2屈折率差)よりも大きい、積層体。【選択図】図4
Description
本発明は、積層体、前記積層体の製造方法および前記積層体を含む画像表示装置に関するものである。
液晶表示装置は、カラー形成のためにカラーフィルタを用いている。ところで、白色を有するバックライト光源から放出された光が赤色、緑色、青色のカラーフィルタを通過するとき、特定の波長の光は吸収し、特定の波長の光は透過させて所望の色相を示す。このように透過した光は、光が発生したバックライトを基準に比較すると、吸収と透過に区別された光であるため、多くの損失が生じる問題がある。
最近、色変換層を使用するディスプレイに対する研究が行われている。一例として、青色を発するバックライトと共に色変換層からなるディスプレイ構造において、青色画素は、バックライトの青色をそのまま使用するため、バックライトの光を完全に使用することができる。また、色変換層ディスプレイにおいて、赤色または緑色を表示する画素は、青色を赤色または緑色に色変換して表示するため、既存の吸収と透過を使用するカラーフィルタ方式と比較して、光の損失が少なく、より優れた光効率を示すことができる。
一般的に、色変換層用色変換画素の製造に使用されるフォト工程の場合、工程が簡単でかつ同一の製品を大量に生産することができる利点があるが、大量の廃水が発生し、消費される材料に比べて実際に使用される材料の量が少なく、ほとんどが捨てられる問題点がある。最近、検討される画素の製造工程として、インクジェット工程があるが、インクジェット工程は、ノズルが動きながら所望の位置に材料を充填する方式で、廃水が発生されず、捨てられる材料の量を減らすことができ、これは、高価の材料を使用する場合、より高い利点を有する。色変換画素は、一般的にナノメートル水準の大きさを有する材料が使用され、均一な大きさを有する粒子を大量生産することは非常に難しいため、材料の価格が非常に高いことが特徴である。このような材料の場合、一般的に使用されるフォト工程よりはインクジェット工程がさらに有利な方式になり得る。
このようなインクジェット工程の進行に必要なのは、隔壁とインクである。隔壁の場合、インクを入れるための各画素領域を区画する土手のような役割をする。インクの場合、土手が形成された状態で、ノズルを通じて前記画素領域にインクを満たして色変換画素を形成する役割をする。色変換画素は、変換効率により約7μm~15μmの膜厚さで形成される必要があり、既存の約1μm~1.5μmの膜厚さで形成されるカラーフィルタとは相違がある。したがって、より少ない量のインクを使用して色変換画素を形成し、形成された色変換画素の剥離を防止するための改善が必要である。
これに関連して、韓国公開特許第10-2014-0093512号には、有機発光層を形成するための有機発光インクの吐出に先立ち、インク非反応性溶媒を吐出して有機発光インクの厚さを均一に調節することを目的としているが、前述の問題を十分改善していない実情である。
本発明は、前述の従来の技術的問題点を改善するためのものであって、インクジェット工程を通じて色変換インク層を形成するにおいて、インクジェット工程で発生するジェッティング不良などの問題を防止できる積層体を提供することを目的とする。
また、前記形成された色変換インク層が積層体から剥離される問題点を防止することができ、優れた輝度を示すことができる積層体を提供することを目的とする。
また、本発明は、前記積層体を製造する方法および前記積層体を含む画像表示装置を提供することを目的とする。
本発明は、基材;前記基材上に形成された光源;前記光源上に形成された光屈折層;および前記光屈折層上に形成された色変換インク層を含み、前記光屈折層の屈折率は、色変換インク層の屈折率よりも0.3以上小さく、前記光屈折層と色変換インク層との屈折率差(第1屈折率差)が、光源の最上部層と光屈折層との屈折率差(第2屈折率差)よりも大きい積層体を提供する。
また、本発明は、基材上に光源を形成するステップ;前記光源上に光屈折層を形成するステップ;および前記光屈折層上に色変換インク層を形成するステップを含み、前記光屈折層の屈折率は、色変換インク層の屈折率よりも0.3以上小さく、前記光屈折層と色変換インク層との屈折率差(第1屈折率差)が、光源の最上部層と光屈折層との屈折率差(第2屈折率差)よりも大きい積層体の製造方法を提供する。
また、本発明は、前記積層体を含む画像表示装置を提供する。
本発明の積層体は、光源と色変換インク層との間に色変換インク層よりも小さい屈折率を有する光屈折層を含み、光屈折層と色変換インク層との屈折率差が、光源の最上部層と光屈折層との屈折率差よりも大きくなるように調節することにより、画像表示装置の輝度をより向上させる効果を奏する。
また、本発明の積層体は、光屈折層の表面エネルギーを特定の範囲に調整することにより、インクジェット工程で発生するジェッティング不良を防止することができ、より少ない量のインクを使用して色変換インク層を形成することができ、このように形成された色変換インク層が積層体から剥離される問題を防止することができる効果を奏する。
また、本発明に係る積層体は、画像表示装置に効果的に適用することができ、これにより、優れた輝度を有し、色変換インク層の剥離による不良のない高品質の画像表示装置を提供することができる。
本発明は、基材;前記基材上に形成された光源;前記光源上に形成された光屈折層;および前記光屈折層上に形成された色変換インク層を含み、前記色変換インク層の屈折率は、光屈折層の屈折率よりも0.3以上小さく、前記光屈折層と色変換インク層との屈折率差(第1屈折率差)が、光源の最上部層と光屈折層との屈折率差(第2屈折率差)よりも大きい積層体を提供する。
また、本発明は、基材上に光源を形成するステップ;前記光源上に光屈折層を形成するステップ;および前記光屈折層上に色変換インク層を形成するステップを含み、前記色変換インク層の屈折率は、光屈折層の屈折率よりも0.3以上小さく、前記光屈折層と色変換インク層との屈折率差(第1屈折率差)が、光源の最上部層と光屈折層との屈折率差(第2屈折率差)よりも大きい積層体の製造方法を提供する。
また、本発明は、前記積層体を含む画像表示装置を提供する。
本発明の積層体は、光源と色変換インク層との間に色変換インク層と一定の屈折率差を有し、前記光屈折層と色変換インク層との屈折率差(第1屈折率差)が、光源の最上部層と光屈折層との屈折率差(第2屈折率差)よりも大きく、特定の範囲の表面エネルギーを有する光屈折層を形成することにより、より少ない量のインクを使用して色変換インク層を形成することができ、前記形成された色変換インク層が積層体から剥離される問題点を防止することができ、これを含む画像表示装置の輝度を向上できることを実験的に確認し、本発明を完成した。
本発明の積層体は、光源と色変換インク層との間に色変換インク層と一定の屈折率差を有し、前記光屈折層と色変換インク層との屈折率差(第1屈折率差)が、光源の最上部層と光屈折層との屈折率差(第2屈折率差)よりも大きく、特定の範囲の表面エネルギーを有する光屈折層を形成することにより、より少ない量のインクを使用して色変換インク層を形成することができ、前記形成された色変換インク層が積層体から剥離される問題点を防止することができ、これを含む画像表示装置の輝度を向上できることを実験的に確認し、本発明を完成した。
本発明の利点および特徴、並びにそれらを達成する方法は、添付の図面と共に詳細に後述する実施例を参照すれば明確になるはずである。本発明は、以下で開示される実施例に限定されるものではなく、様々な形態で具現することができる。本実施例は、本発明の開示が完全になるようにして、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されたものである。
本発明の実施例を説明するための図面に開示された形状、大きさ、比率、角度、個数などは例示的なものであるので、本発明が図示された事項に限定されるものではない。明細書全体にわたって同一の参照符号は同一の構成要素を指す。
本発明を説明するにおいて、関連した公知の機能または構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不要に曖昧にすることがあると判断される場合、その詳細な説明を省略する。本明細書上で言及された「含む」、「有する」、「なる」などが使用される場合、「~だけ」が使用されない限り、他の部分が追加されることがある。
構成要素を解釈するにおいて、位置関係に関する説明である場合、例えば、「~上に」、「~上部に」、「~下部に」、「~側に」などで2つの部分の位置関係が説明される場合、「すぐに」または「直接」が使用されない限り、2つの部分の間に1つ以上の他の構成要素を配置することもある。
本発明のさまざまな実施形態のそれぞれの特徴が部分的または全体的に互いに結合または組み合わせ可能であり、技術的に様々に連動および駆動することができる。また、各実施例が互いに対して独立して実施することも可能であり、関連関係によりともに実施することも可能である。
以下、図面を参照して、本発明の具体的な実施形態を説明する。ただし、本明細書に添付される次の図面は、本発明の好ましい実施例を例示するものであり、前述の発明の内容と共に、本発明の技術思想をさらに理解させる役割をするものであるので、本発明は、そのような図面に記載された事項にのみ限定され、解釈されてはならない。
積層体
本発明の積層体は、基材(100)、前記基材上に形成された光源(200)、前記光源上に形成された光屈折層(300)および前記光屈折層上に形成された色変換インク層(400)を含み、前記基材上に光源を露出する開口部を有するように形成された隔壁(500)を含んでもよい。
本発明の積層体は、基材(100)、前記基材上に形成された光源(200)、前記光源上に形成された光屈折層(300)および前記光屈折層上に形成された色変換インク層(400)を含み、前記基材上に光源を露出する開口部を有するように形成された隔壁(500)を含んでもよい。
前記基材上に形成された光源(200)は、光源が基材の上部面に形成された構造と、光源が基材内に備えられ、基材の上部面と光源の上部面とが一致する構造をいずれも含む意味である。
図4は、本発明の一実施例に係る積層体を説明するための断面図であり、基材(100)、前記基材の上部に形成された光源(200)、前記光源上に形成された光屈折層(300)および前記光屈折層上に形成された色変換インク層(400)を含み、前記基材上に光源を露出する開口部を有するように形成された隔壁(500)を含む。
基材(100)は、画像表示装置の分野で使用される一般的な基材を使用することができ、フレキシブルな素材が好ましく使用することができる。例えば、シクロオレフィン重合体(COP、cyclo olefine polymer)、ポリエチレンテレフタレート(PET polyethyelene terepthalate)、ポリアクリレート(PAR、polyacrylate rubber)、ポリエーテルイミド(PEI、polyether imide)、ポリエチレンナフタレート(PEN、poly(ethylene naphthalate))、ポリフェニレンスルファイド(PPS、polyphenylene sulfide)、ポリアリレート(polyallylate)、ポリイミド(PI、polyimide)、セルロースアセテートプロピオネート(CAP、cellulose acetate propionate)、ポリエーテルスルホン(PES、polyethersulfone)、セルローストリアセテート(TAC、triacetate cellulose)、ポリカーボネート(PC、polycarbonate)、シクロオレフィン共重合体(COC、cyclo olefine copolymer)、ポリメチルメタクリレート(PMMA、polymethyl methacrylate)などが挙げられ、好ましくは、ポリエチレンテレフタレート(PET、polyethyelene terepthalate)、シクロオレフィンポリマー(COP、cyclo olefine polymer)およびポリイミド(PI、polyimide、屈折率1.72)のいずれか一つ以上で形成することができる。
前記基材の厚さは、10~100μm、好ましくは20~50μmであってもよい。
光源(200)は、前記基材(100)上に形成される。前記光源(200)は、画像表示装置に画像を表示するのに必要な光を発生させるものであって、例えば、冷陰極蛍光ランプ(cold cathode fluorescent lamp、CCFL)、外部電極蛍光ランプ(external electrode fluorescent lamp、EEFL)、平板蛍光ランプ(flat fluorescent lamp、FFL)、有機発光ダイオード(organic light emitting diode、OLED)、発光ダイオード(light emitting diode、LED)であってもよいが、これに限定されるものではない。また、光源は、光源の上部に様々な層を導入することができ、一例として、有機発光ダイオードの場合、陰極と陽極との間に発光層が位置する形態で構成されるが、有機発光ダイオードの信頼性を確保するために、薄膜封止工程(Thin Film Encapsulation)を行う。薄膜封止工程は、外部環境(水分、空気など)からOLED素子を保護するのための目的で適用し、これによる代表的な構造は、無機層と有機層とを繰り返して形成した構造であり、最上部層には、SiOx無機層が位置してもよい。
光源(200)は、前記基材(100)上に形成される。前記光源(200)は、画像表示装置に画像を表示するのに必要な光を発生させるものであって、例えば、冷陰極蛍光ランプ(cold cathode fluorescent lamp、CCFL)、外部電極蛍光ランプ(external electrode fluorescent lamp、EEFL)、平板蛍光ランプ(flat fluorescent lamp、FFL)、有機発光ダイオード(organic light emitting diode、OLED)、発光ダイオード(light emitting diode、LED)であってもよいが、これに限定されるものではない。また、光源は、光源の上部に様々な層を導入することができ、一例として、有機発光ダイオードの場合、陰極と陽極との間に発光層が位置する形態で構成されるが、有機発光ダイオードの信頼性を確保するために、薄膜封止工程(Thin Film Encapsulation)を行う。薄膜封止工程は、外部環境(水分、空気など)からOLED素子を保護するのための目的で適用し、これによる代表的な構造は、無機層と有機層とを繰り返して形成した構造であり、最上部層には、SiOx無機層が位置してもよい。
光屈折層(300)は、前記光源(200)上に形成される。前記光屈折層(300)は、光源(200)と後述する色変換インク層(400)との間に形成されることを特徴としており、色変換インク層(400)を形成するにおいて、インクジェット工程特性を向上させ、色変換インク層(400)で発生した放出光のうち、光源(200)方向に向かう光を反射させ、全体としての輝度を向上させる役割をする。
前記光屈折層(300)の膜厚は、1.0μm以下であることを特徴とすることができ、好ましくは0.05~0.8μm、さらに好ましくは0.1~0.3μmであってもよい。光屈折層(300)の膜厚さが前記範囲を満足する場合、色変換インク層(400)で発生した放出光のうち、光源(200)方向に向かう光を効果的に反射させ、全体としての輝度をさらに向上させることができるので、好ましい。
色変換インク層(400)は、前記光屈折層(300)上に形成される。前記色変換インク層(400)は、光源(200)から入射された光の波長を他の特定の波長の光に変換する。このような光の波長変換のために、色変換インク層(400)は量子ドットを含み、前記量子ドットは光源からの光を緑色または赤色に変換して散乱させる。
量子ドットを含む色変換インク層(400)は、着色剤を含む既存のカラーフィルタとは異なり、色変換効率を考慮して、約5μm~15μmの厚さで形成される必要がある。このように、色変換インク層(400)の厚さが厚くなるにつれて、インクジェット工程を通じて色変換インク層(400)を形成する場合、より多くの量のインクをジェッティングする必要があるので、工程特性が低下する問題がある。また、色変換インク層(400)の厚さが厚くなるほど、色変換インク層(400)が下部層に接触する面積に対する体積が増加することになるので、色変換インク層の下部層に対する付着性が低下し、積層体から色変換インク層(400)が剥離される問題点がある。
本発明の積層体は、光屈折層(300)の表面エネルギーが24.9~43.3dyne/cmであることを特徴とすることができ、より好ましくは28.8~35.5dyne/cmであってもよい。光屈折層(300)の表面エネルギーが前記範囲を有するように制御される場合、インクジェット工程を通じて色変換インク層(400)を形成するにおいて、より少ない量のインクを使用して画素部をすべて充填することができ、工程速度を向上させることができ、ジェッティング不良などの問題を防止することができるなど、全般的にインクジェット工程特性を向上させることができ、形成された色変換インク層(400)が積層体から剥離することを防止することができるので、好ましい。
一方、量子ドットから散乱された光は、量子ドットが有する性質により、すべての方向に向かって散乱され、これらのうち、基材(100)方向に散乱された光を反射または屈折させて画像表示装置の画像表示に寄与できるようにすれば、光利用効率を向上させることができる。
本発明の積層体は、光屈折層(300)が色変換インク層(400)よりも小さい屈折率を有することを特徴とすることができ、好ましくは、光屈折層(300)が色変換インク層(400)よりも0.3以上小さい屈折率を有してもよい。このように光屈折層(300)が色変換インク層(400)よりも小さい屈折率を有する場合、色変換インク層の量子ドットによって散乱された光のうち、基材(100)方向に散乱された光を反対方向に反射または屈折させることができ、これにより、画像表示装置の輝度を向上させることができるので、好ましい。
前記色変換インク層(400)は、屈折率が1.8~2.0であってもよい。
また、前記光屈折層(300)は、屈折率が1.33~1.5であってもよいし、好ましくは1.33~1.4であってもよい。光屈折層(300)の屈折率が前記範囲を満足する場合、色変換インク層(400)よりも小さい屈折率を有するように調節することができ、これにより、画像表示装置の輝度を向上させることができるので、好ましい。
また、前記光屈折層(300)は、屈折率が1.33~1.5であってもよいし、好ましくは1.33~1.4であってもよい。光屈折層(300)の屈折率が前記範囲を満足する場合、色変換インク層(400)よりも小さい屈折率を有するように調節することができ、これにより、画像表示装置の輝度を向上させることができるので、好ましい。
また、本発明の積層体は、光屈折層(300)と色変換インク層(400)との屈折率差(以下、「第1屈折率差」という)が、光源(200)の最上部層と光屈折層(300)との屈折率差(以下、「第2屈折率差」という)よりも大きいことを特徴とする。第1屈折率差が第2屈折率差よりも大きい場合、全反射の角度が改善され、製品の輝度が改善される効果を極大化することができるので、好ましい。
前記光源(200)の最上部層は、屈折率が1.45~1.55であってもよいし、好ましくは1.48~1.52であってもよい。光源(200)の最上部層の屈折率が前記範囲を満足する場合、光源(200)の最上部層が光屈折層(300)よりも大きい屈折率を有するように調節することができるので、好ましい。
隔壁(500)は、色変換インク層を満たすための各画素領域を区画する土手のような役割をし、前記基材(100)上に光源(200)を露出する開口部を有するように形成される。
前述のように、色変換インク層(400)は、変換効率により約5μm~15μmの膜厚さで形成される必要があるので、隔壁(500)も、約5μm~15μmの膜厚さで形成される必要がある。
図5は、本発明の他の実施例に係る積層体を説明するための断面図であり、光源(200)を備える基材(100)、前記光源上に形成された光屈折層(300)および前記光屈折層上に形成された色変換インク層(400)を含み、前記基材上に光源を露出する開口部を有するように形成された隔壁(500)を含む。この場合でも、光屈折層(300)は、光源(200)の最上部層と当接する構造を有する。したがって、前述の第1屈折率差および第2屈折率差に関する説明は、該当実施例の構造にも同様に適用することができる。
このように、本発明の積層体において、光源(200)は、図4のように基材(100)の上部面に形成される構造であってもよいし、図5のように基材内に備えられ、基材の上部面と光源の上部面とが一致する構造であってもよいし、これは、光源の具体的な種類などに応じて適宜選択することができる。
光屈折層形成用組成物
前記光屈折層(300)は、光屈折層形成用組成物から形成され、前記光屈折層形成用組成物は散乱粒子を含んでもよい。
前記光屈折層(300)は、光屈折層形成用組成物から形成され、前記光屈折層形成用組成物は散乱粒子を含んでもよい。
前記散乱粒子は、この分野における公知の散乱粒子を特別な制限なく選択して使用することができるが、例えば、Al2O3、SiO2、ZnO、ZrO2、BaTiO3、TiO2、Ta2O5、Ti3O5、ITO、IZO、ATO、ZnO-Al、Nb2O3、SnOおよびMgOからなる群より選択される1種以上を含んでもよい。また、必要に応じて、アクリレートのような不飽和結合を有する化合物で表面処理された材料を使用してもよいし、好ましくは、低屈折シリコン粒子および内部が空いている中空粒子のいずれか一つ以上を使用してもよい。前記中空粒子は、中空シリカ、中空二酸化チタン、金-アルミニウム-二酸化チタン-ポリメタクリレート中空粒子などを使用してもよい。
前記散乱粒子の含有量は、特に限定されるものではないが、前記光屈折層形成用組成物中の固形分の総重量に対して、0.1~50重量%、好ましくは0.5~20重量%で含まれてもよい。前記散乱粒子が前記範囲内で含まれる場合、光屈折層(300)の屈折率を目的とする範囲内に調節するのに有利である。
また、前記光屈折層形成用組成物は、バインダー樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤および溶剤をさらに含んでもよい。
前記バインダー樹脂は、アクリル系樹脂、シロキサン系樹脂、ポリイソプレン、ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、セルロース系樹脂およびペリレン系樹脂などからなってもよいし、好ましくは、アクリル系樹脂およびシロキサン系樹脂を共に含むものであってもよい。
前記バインダー樹脂の含有量は、特に限定されるものではないが、前記光屈折層形成用組成物中の固形分の総重量に対して、20~70重量%、好ましくは30~60重量%で含まれてもよい。前記バインダー樹脂が前記範囲内で含まれる場合、現像液に対する溶解性が十分で硬化膜の形成が容易であり、現像時に露光部の画素部分の膜の減少が防止され、非露光部の欠け性が良好となるので、好ましい。
前記光重合性化合物は、光および後述する光重合開始剤の作用で重合し得る化合物であって、当業界で使用されることを特別な制限なく使用することができ、例えば、単官能単量体、2官能単量体、その他の多官能単量体などが挙げられる。
前記単官能単量体の種類は、特に限定されず、例えば、ノニルフェニルカルビトールアクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレート、2-エチルヘキシルカルビトールアクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート、N-ビニルピロリドン等が挙げられる。
前記2官能単量体の種類は、特に限定されず、例えば、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのビス(アクリロイルオキシエチル)エーテル、3-メチルペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノキシエタノールフルオレン系化合物などが挙げられる。
前記多官能単量体の種類は、特に限定されず、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エトキシレーテッドトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロポキシレーテッドトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、エトキシレーテッドジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、プロポキシレーテッドジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらの中で、2官能以上の多官能単量体が好ましく使用可能である。
前記光重合性化合物の市販される例としては、新中村社のA9550、日本化学株式会社のKAYARAD DPHA、ケムトン社のCHTH-2553などがあるが、これに限定されない。
前記光重合性化合物の含有量は、特に限定されるものではないが、前記光屈折層形成用組成物中の固形分の総重量に対して、20~70重量%、好ましくは30~60重量%で含まれてもよい。光重合性化合物が前記範囲内で含まれる場合、光屈折層の強度や平滑性の面で好ましい。
前記光重合開始剤は、この分野における公知の光重合開始剤を特に制限なく選択して使用することができる。例えば、アセトフェノン系、ベンゾフェノン系、トリアジン系、チオキサンドン系、オキシム系、ベンゾイン系、ビイミダゾール系化合物などを使用することができる。
例えば、前記オキシム系化合物としては、o-エトキシカルボニル-α-オキシイアミノ-1-フェニルプロパン-1-オンなどを使用することができ、市販品としてBasf社のOXE-01、OXE-02、OXE-03などがあるが、これに限定されない。前記光重合開始剤は、単独または2種以上を混合して使用することができる。
前記光重合開始剤の含有量は、感光性樹脂組成物中の固形分の総重量に対して、0.01~10重量%、好ましくは0.01~5重量%で含まれてもよい。光重合開始剤が前記の範囲内で含まれる場合、光重合反応速度が適正であり、全体工程時間の増加が防止され、過反応による最終硬化膜の物性の低下を防止することができるので、好ましい。
前記溶剤は、当業界で使用されることを特別な制限なく使用することができ、具体的に、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルなどのエチレングリコールモノアルキルエーテル類、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテルなどのジエチレングリコールジアルキルエーテル類;メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテートなどのアルキレングリコールアルキルエーテルアセテート類;メトキシブチルアセテート、メトキシペンチルアセテートなどのアルコキシアルキルアセテート類;ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなどの芳香族炭化水素類;メチルエチルケトン、アセトン、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、グリセリンなどのアルコール類;3-エトキシプロピオン酸エチル、3-メトキシプロピオン酸メチルなどのエステル類;γ-ブチロラクトンなどの環状エステル類などが挙げられる。
前記溶剤は、塗布性および乾燥性の面で、好ましくは、前記溶剤の中で沸点が100℃~200℃である有機溶剤を使用することができ、好ましくは、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを使用することができる。
前記溶剤の含有量は、特に限定されるものではないが、光屈折層形成用組成物の総重量に対して、60~90重量%、好ましくは70~85重量%で含まれてもよい。前記溶剤が前記含有量の範囲内で含まれる場合、ロールコータ、スピンコータ、スリットアンドスピンコータ、スリットコータ(ダイコータともいうことがある)、インクジェットなどの塗布装置で塗布したとき、塗布性が良好になる効果を提供するので、好ましい。
前記光屈折層形成用組成物は、その目的を阻害しない範囲内で添加剤をさらに含んでもよい。前記添加剤は、ユーザーの必要に応じてさらに含められる構成であり、その種類を、本発明で特に限定するのではないが、例えば、光屈折層形成用組成物のコーティング性または密着性を増進させるための密着促進剤または界面活性剤などが挙げられる。
前記密着促進剤は、基板との密着性を高めるために添加し得るものであって、カルボキシル基、メタクリロイル基、イソシアネート基、エポキシ基およびこれらの組み合わせからなる群より選択される反応性置換基を有するシランカップリング剤を含んでもよいが、これに限定されるものではない。例えば、前記シランカップリング剤は、トリメトキシシリル安息香酸、γ-メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどが挙げられ、これらは単独および2種以上組み合わせて使用することができる。
前記光屈折層形成用組成物が前記界面活性剤を含む場合、コーティング性がより向上できる利点がある。例えば、前記界面活性剤は、BM-1000、BM-1100(BM Chemie社製)、プロライドFC-135/FC-170C/FC-430(住友スリーエム株式会社製)、SH-28PA/-190/SZ-6032(東レシリコン株式会社製)、R-40、R-41、R-43、R-94、F-447、F-554、F-556(DIC社製)などのフッ素系界面活性剤を使用してもよいが、これに限定されない。
色変換インク層形成用組成物
前記色変換インク層(400)は、色変換インク層形成用組成物から形成され、前記色変換インク層形成用組成物は、量子ドットを含んでもよい。
前記色変換インク層(400)は、色変換インク層形成用組成物から形成され、前記色変換インク層形成用組成物は、量子ドットを含んでもよい。
前記量子ドットは、電子が伝導帯から価電子帯に転移しながら、特定の色を放出する粒子状物質であってもよいし、光または電気による刺激で発光し得る粒子であれば特に限定されないが、例えば、II-VI族半導体化合物;III-V族半導体化合物;IV-VI族半導体化合物;IV族元素またはこれを含む化合物;およびこれらの組み合わせからなる群より選択されてもよいし、これらは単独または2種以上混合して使用してもよい。本発明の一実施例では、インジウムフォスファイド(InP)を使用した。
前記色変換インク層形成用組成物は、バインダー樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤および溶剤をさらに含んでもよいし、前記バインダー樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤および溶剤に関する説明は、前述の光屈折層形成用組成物における説明と同一である。
また、前記色変換インク層形成用組成物は、その目的を阻害しない範囲内で添加剤をさらに含んでもよい。例えば、色変換インク層形成用組成物のコーティング性または密着性を増進させるための密着促進剤または界面活性剤などが挙げられ、前記密着促進剤および界面活性剤に関する説明は、前述の光屈折層形成用組成物における説明と同一である。
隔壁形成用組成物
前記隔壁(500)は、隔壁形成用組成物から形成され、前記隔壁形成用組成物は、着色剤を含んでもよい。
前記隔壁(500)は、隔壁形成用組成物から形成され、前記隔壁形成用組成物は、着色剤を含んでもよい。
前記着色剤は、その種類を特に限定するのではないが、白色顔料および/または黒色顔料を含んでもよい。このように、白色顔料および/または黒色顔料を含む隔壁形成用組成物を用いて隔壁を形成する場合、吸光度は下げ、かつ透過率および反射率をより向上させることができ、光効率に優れた利点があるので、好ましい。
前記白色顔料は、その種類を特に限定するのではないが、C.I.ピグメントホワイト4、5、6、6:1、7、18、18:1、19、20、22、25、26、27および28からなる群より選択される1種以上を含んでもよいし、好ましくは、C.I.ピグメントホワイト6を含んでもよい。
前記黒色顔料は、その種類を特に限定するのではないが、C.I.ピグメントブラック1および7から選択される1種以上を含んでもよいし、好ましくは、C.I.ピグメントブラック7を含んでもよい。
前記着色剤は、必要に応じて、前記白色顔料または黒色顔料以外の他の顔料または染料を含んでもよい。前記顔料は、当該分野で一般的に使用される有機顔料または無機顔料を使用してもよいし、前記染料は、有機溶剤に対する溶解性を有するものであれば、制限なく使用することができる。
本発明に係る隔壁形成用組成物は、バインダー樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤および溶剤をさらに含んでもよいし、前記バインダー樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤および溶剤に関する説明は、前述の光屈折層形成用組成物における説明と同一である。
また、前記隔壁形成用組成物は、その目的を阻害しない範囲内で添加剤をさらに含んでもよい。例えば、隔壁形成用組成物のコーティング性または密着性を増進させるための密着促進剤、界面活性剤または撥液剤などが挙げられ、前記密着促進剤および界面活性剤に関する説明は、前述の光屈折層形成用組成物における説明と同一である。
前記撥液剤は、隔壁の表面エネルギーを調節するために添加し得るものであって、フッ素系またはシリコン系添加剤などを使用してもよいが、これらに限定されない。
積層体の製造方法
本発明は、基材上に光源を形成するステップ;前記光源上に光屈折層を形成するステップ;および前記光屈折層上に色変換インク層を形成するステップを含む積層体の製造方法を提供する。
本発明は、基材上に光源を形成するステップ;前記光源上に光屈折層を形成するステップ;および前記光屈折層上に色変換インク層を形成するステップを含む積層体の製造方法を提供する。
また、本発明に係る積層体の製造方法は、前記基材上に光源を形成するステップの後に、前記基材上に光源を露出する開口部を有する隔壁を形成するステップをさらに含むことを特徴とする。
本発明に係る積層体の製造方法は、光屈折層の表面エネルギーが24.9~43.3dyne/cmであることを特徴とすることができ、より好ましくは28.8~35.5dyne/cmであってもよい。光屈折層(300)の表面エネルギーが前記範囲を有するように制御される場合、インクジェット工程を通じて色変換インク層(400)を形成するにおいて、より少ない量のインクを使用して画素部をすべて充填することができ、工程速度を向上させることができ、ジェッティング不良などの問題を防止することができるなど、全般的にインクジェット工程特性を向上させることができ、形成された色変換インク層(400)が積層体から剥離することを防止することができるので、好ましい。
また、本発明に係る積層体の製造方法は、前記光屈折層(300)の屈折率が色変換インク層(400)の屈折率よりも小さいことを特徴とすることができ、好ましくは0.3以上小さい屈折率を有してもよい。このように光屈折層(300)が色変換インク層(400)よりも小さい屈折率を有する場合、色変換インク層の量子ドットによって散乱された光のうち、基材(100)方向に散乱された光を反対方向に反射または屈折させることができ、これにより、画像表示装置の輝度を向上させることができるので、好ましい。
また、本発明に係る積層体の製造方法は、光屈折層(300)と色変換インク層(400)との屈折率差(第1屈折率差)が、光源(200)の最上部層と光屈折層(300)との屈折率差(第2屈折率差)よりも大きいことがより好ましい。第1屈折率差が第2屈折率差よりも大きい場合、全反射の角度が改善され、製品の輝度が改善される効果を極大化することができるので、好ましい。
画像表示装置
本発明の別の態様に係る画像表示装置は、前述の積層体を含むことにより、優れた輝度を有し、色変換インク層の剥離による不良のない高品質の画像表示装置を提供することができる利点がある。
本発明の別の態様に係る画像表示装置は、前述の積層体を含むことにより、優れた輝度を有し、色変換インク層の剥離による不良のない高品質の画像表示装置を提供することができる利点がある。
具体的に、前記画像表示装置は、本発明の積層体以外にも、光学フィルムなどのように通常画像表示装置に含まれるその他の構成を含んでもよいし、本発明でこれを限定してはいない。
前記画像表示装置は、具体的に、液晶ディスプレイ(液晶表示装置;LCD)、有機ELディスプレイ(有機EL表示装置、OLEDおよびQLEDを含む)、無機発光ダイオード(LED)ディスプレイ、液晶プロジェクター、ゲーム用表示装置、携帯電話などの携帯端末用表示装置、デジタルカメラ用表示装置、カーナビゲーション用表示装置などの表示装置などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、下記に開示される本発明の実施形態は、どこまで例示であって、本発明の範囲は、それらの実施形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲に表示されており、さらに特許請求の範囲の記録と均等な意味および範囲内でのすべての変更を含有している。なお、以下の実施例、比較例で含有量を示す「%」および「部」は、特に言及しない限り、質量基準である。
<実施例>
合成例1:バインダー樹脂(B1)の合成
撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロートおよび窒素導入管を備えたフラスコを用意し、一方、N-ベンジルマレイミド15重量部、アクリル酸30重量部、シクロヘキシルメタクリレート50重量部、メチルメタクリレート5重量部、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート4重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下、PGMEAともいう)40重量部を投入した後、撹拌混合してモノマーの滴下ロートを用意し、n-ドデカンジオール6重量部、PGMEA24重量部を入れて撹拌混合し、連鎖移動剤の滴下ロートを用意した。
合成例1:バインダー樹脂(B1)の合成
撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロートおよび窒素導入管を備えたフラスコを用意し、一方、N-ベンジルマレイミド15重量部、アクリル酸30重量部、シクロヘキシルメタクリレート50重量部、メチルメタクリレート5重量部、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート4重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下、PGMEAともいう)40重量部を投入した後、撹拌混合してモノマーの滴下ロートを用意し、n-ドデカンジオール6重量部、PGMEA24重量部を入れて撹拌混合し、連鎖移動剤の滴下ロートを用意した。
以後、フラスコにPGMEA395重量部を導入し、フラスコ内の雰囲気を空気から窒素に置換した後、撹拌しながらフラスコの温度を90℃まで昇温した。続いて、滴下ロートからモノマーおよび連鎖移動剤の滴下を開始した。滴下は、90℃を維持しながら、それぞれ2時間の間行い、1時間後に110℃に昇温して3時間保持した後、ガス導入管を導入し、酸素/窒素=5/95(v/v)混合ガスのバブリングを開始した。
続いて、グリシジルメタクリレート20重量部、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)0.4重量部、トリエチルアミン0.8重量部をフラスコ内に投入して110℃で6時間反応を続け、その後、室温まで冷却して、重量平均分子量3,800、固形分基準酸価が83mgKOH/gであるバインダー樹脂B1を得た。
バインダー樹脂の重量平均分子量(Mw)の測定は、GPC法を用いており、HLC-8120GPC(東ソー株式会社製)装置を使用した。測定条件は、TSK-GELG4000HXLとTSK-GELG2000HXLカラムを直列連結して使用しており、カラムの温度は40℃とした。テトラヒドロフランを移動相溶媒として使用しており、1.0mL/分の流速で流しながら測定した。測定試料の濃度は、0.6重量%であり、注入量は、50mlであり、RI検出器を使用して分析した。較正用標準物質としては、TSK STANDARD POLYSTYRENE F-40、F-4、F-1、A-2500、A-500(東ソー株式会社製)を使用しており、前記条件で得られたアルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量を測定した。
製造例1および2:隔壁形成用組成物の製造
下記表1の組成および含有量に従い、製造例1および2の隔壁形成用組成物を製造した。
下記表1の組成および含有量に従い、製造例1および2の隔壁形成用組成物を製造した。
-PBK(Carbon black):C.I.ピグメントblack 7(MA100、三菱社製)
-White 6(Pigment White 6):C.I.ピグメントWhite 6(R-102、Dupont社製)
-バインダー:合成例1によるバインダー樹脂B1
-モノマー:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(KAYARAD DPHA、日本化学株式会社製)
-開始剤:IRGACURE OXE-03(BASF社製)
-添加剤:シランカップリング剤(KBM-9007、信越社製)
-撥液剤:反応性撥液剤(RS-90、DIC社製)
-溶剤:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)
製造例3~5:光屈折層形成用組成物の製造
下記表2の組成および含有量に従い、製造例3~5の光屈折層形成用組成物を製造し、各組成物の450nmの波長での屈折率を測定した。
-White 6(Pigment White 6):C.I.ピグメントWhite 6(R-102、Dupont社製)
-バインダー:合成例1によるバインダー樹脂B1
-モノマー:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(KAYARAD DPHA、日本化学株式会社製)
-開始剤:IRGACURE OXE-03(BASF社製)
-添加剤:シランカップリング剤(KBM-9007、信越社製)
-撥液剤:反応性撥液剤(RS-90、DIC社製)
-溶剤:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)
製造例3~5:光屈折層形成用組成物の製造
下記表2の組成および含有量に従い、製造例3~5の光屈折層形成用組成物を製造し、各組成物の450nmの波長での屈折率を測定した。
-散乱粒子:中空シリカ(Tosoh Silica社製)
-バインダー樹脂B1:合成例1によるバインダー樹脂B1
-バインダー樹脂B2:シロキサン系バインダー樹脂(VINYL TERMINATED(35~45%TRIFLUOROPROPYLMETHYLSILOXANE)-DIMETHYLSILOXANECOPOLYMER)
-モノマーC1:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(KAYARAD DPHA、日本化学株式会社製)
-モノマーC2:Bisphenoxy Ethanol Fluorene系モノマー(CHTH-2553、ケムトン社製)
-開始剤:IRGACURE OXE-03(BASF社製)
-添加剤:シランカップリング剤(KBM-9007、信越社製)
-溶剤:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)
製造例6:色変換インク層形成用組成物の製造
下記表3の組成および含有量に従い、製造例6の色変換インク層形成用組成物を製造した。
-バインダー樹脂B1:合成例1によるバインダー樹脂B1
-バインダー樹脂B2:シロキサン系バインダー樹脂(VINYL TERMINATED(35~45%TRIFLUOROPROPYLMETHYLSILOXANE)-DIMETHYLSILOXANECOPOLYMER)
-モノマーC1:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(KAYARAD DPHA、日本化学株式会社製)
-モノマーC2:Bisphenoxy Ethanol Fluorene系モノマー(CHTH-2553、ケムトン社製)
-開始剤:IRGACURE OXE-03(BASF社製)
-添加剤:シランカップリング剤(KBM-9007、信越社製)
-溶剤:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)
製造例6:色変換インク層形成用組成物の製造
下記表3の組成および含有量に従い、製造例6の色変換インク層形成用組成物を製造した。
-量子ドット:InP/ZnS(波長630nm、FWHM=35nm、ナノシース社製)
-バインダー樹脂:カード系バインダーTSR-TB01(屈折率1.65、タコマ社製)
-モノマー:1,6-haxanediol diacrylate(HDDA)
-開始剤:IRGACURE OXE-03(BASF社製)
-添加剤:シランカップリング剤(KBM-9007、信越社製)
実施例1~45および比較例1~19:積層体の製造
(1)実施例1~6および比較例1~7
図1のように、最大波長450nmの30mWの青色光源(最上部層が薄膜封止工程を通じて形成された5000Å厚さのSiOx無機階、屈折率1.49)が形成された基材上に、製造例1による隔壁形成用組成物を用いて、図2のような光源が露出された開口部を有するように黒色隔壁(500)を形成した。形成された隔壁の厚さは11μmと測定された。
-バインダー樹脂:カード系バインダーTSR-TB01(屈折率1.65、タコマ社製)
-モノマー:1,6-haxanediol diacrylate(HDDA)
-開始剤:IRGACURE OXE-03(BASF社製)
-添加剤:シランカップリング剤(KBM-9007、信越社製)
実施例1~45および比較例1~19:積層体の製造
(1)実施例1~6および比較例1~7
図1のように、最大波長450nmの30mWの青色光源(最上部層が薄膜封止工程を通じて形成された5000Å厚さのSiOx無機階、屈折率1.49)が形成された基材上に、製造例1による隔壁形成用組成物を用いて、図2のような光源が露出された開口部を有するように黒色隔壁(500)を形成した。形成された隔壁の厚さは11μmと測定された。
続いて、前記開口部を通じて露出された光源上に製造例3~5による光屈折層形成用組成物を、下記の表4に記載の含有量比で混合した組成物をインクジェット方式でジェッティングし、90℃で90秒間放置して溶媒を除去し、図3のように光屈折層(300)を形成した。形成された光屈折層の厚さは、0.5μmと測定された。
その後、前記形成された光屈折層上に製造例6による色変換インク層形成用組成物をインクジェット方式でジェッティングし、365nmの波長を使用して500mJ露光工程を行った。露光工程を通じて前記色変換インク層形成用組成物の光開始が進行され、硬化が生じ、図4に示すように、色変換インク層(400)を形成して実施例1~6および比較例1~7の積層体を製造した。前記形成された色変換インク層の厚さは10μm、屈折率は1.85と測定された。
(2)実施例7~12および比較例8~14
製造例1による隔壁形成用組成物の代わりに、製造例2による隔壁形成用組成物を使用して白色隔壁を形成したことを除き、前記(1)と同一の方法により実施例7~12および比較例8~14の積層体を製造した。
製造例1による隔壁形成用組成物の代わりに、製造例2による隔壁形成用組成物を使用して白色隔壁を形成したことを除き、前記(1)と同一の方法により実施例7~12および比較例8~14の積層体を製造した。
(3)実施例13~24および比較例15~19
光屈折層形成用組成物にフッ素系添加剤であるR-40、R-43、F-447、およびF-556(DIC社製)を、下記表5に記載の含有量で添加して表面エネルギーを調節したことを除き、前記実施例10と同一の方法により実施例13~24および比較例15~19の積層体を製造した。
光屈折層形成用組成物にフッ素系添加剤であるR-40、R-43、F-447、およびF-556(DIC社製)を、下記表5に記載の含有量で添加して表面エネルギーを調節したことを除き、前記実施例10と同一の方法により実施例13~24および比較例15~19の積層体を製造した。
(4)実施例25~45
光屈折層および色変換インク層の厚さを下記表8に記載の通りに調節したことを除き、前記実施例8と同一の方法により実施例25~45の積層体を製造した。
光屈折層および色変換インク層の厚さを下記表8に記載の通りに調節したことを除き、前記実施例8と同一の方法により実施例25~45の積層体を製造した。
*フッ素系添加剤の含有量:光屈折層形成用組成物の総重量対比
-フッ素系添加剤:R-40、R-43、F-447およびF-556(DIC社製)
実験例
(1)輝度の測定
前記実施例1~12、25~45および比較例1~14による積層体の輝度を測定(Digital Luxmeter、Yato社)した。前記輝度は、合計100個(10個×10個)の画素を基準として測定し、その結果を下記の表6~表8に示した。
-フッ素系添加剤:R-40、R-43、F-447およびF-556(DIC社製)
実験例
(1)輝度の測定
前記実施例1~12、25~45および比較例1~14による積層体の輝度を測定(Digital Luxmeter、Yato社)した。前記輝度は、合計100個(10個×10個)の画素を基準として測定し、その結果を下記の表6~表8に示した。
(2)インクジェット工程特性の評価
前記実施例10、13~24および比較例15~19による積層体の製造過程で、色変換インク層(つまり、下部層である光屈折層の上面)をすべて充填するのに必要な色変換インク層形成用組成物の滴数を測定して(1滴に10pico-literに設定)は、以下の評価基準に基づいて、インクジェット工程特性を評価し、その結果を下記表9に示した。
前記実施例10、13~24および比較例15~19による積層体の製造過程で、色変換インク層(つまり、下部層である光屈折層の上面)をすべて充填するのに必要な色変換インク層形成用組成物の滴数を測定して(1滴に10pico-literに設定)は、以下の評価基準に基づいて、インクジェット工程特性を評価し、その結果を下記表9に示した。
<インクジェット工程特性の評価基準>
◎:1~3滴
○:4~6滴
△:7~9滴
×:10滴以上
(3)画素剥離性の評価
前記実施例10、13~24および比較例15~19による積層体に対して、JIS Z 1522(または、ASTM D3359)規格によるニチバンテープ(Nichiban Tape、商品名)で画素剥離性を評価した。失われた画素の個数を横100個、縦100個の合計1万個を基準として以下の評価基準に基づいて評価し、その結果を下記表9に示した。
◎:1~3滴
○:4~6滴
△:7~9滴
×:10滴以上
(3)画素剥離性の評価
前記実施例10、13~24および比較例15~19による積層体に対して、JIS Z 1522(または、ASTM D3359)規格によるニチバンテープ(Nichiban Tape、商品名)で画素剥離性を評価した。失われた画素の個数を横100個、縦100個の合計1万個を基準として以下の評価基準に基づいて評価し、その結果を下記表9に示した。
<画素剥離性の評価基準>
◎:失われた画素の個数が1個以下
○:失われた画素の個数が2個以上5個以下
△:失われた画素の個数が6個以上50個以下
×:失われた画素の個数が50個を超過
◎:失われた画素の個数が1個以下
○:失われた画素の個数が2個以上5個以下
△:失われた画素の個数が6個以上50個以下
×:失われた画素の個数が50個を超過
前記表6および7を参照すれば、光屈折層の屈折率が色変換インク層の屈折率よりも0.3以上小さい実施例1~12の積層体でいずれも優れた輝度を示しており、特に、製造例2による隔壁形成用組成物を用いた白色隔壁が形成された実施例7~12の積層体がより優れた輝度を示していることが確認できる。
これに対して、光屈折層の屈折率と色変換インク層の屈折率との差が0.3未満である比較例1~14の積層体は、輝度が顕著に低下することが確認できる。
また、前記表8を参照すれば、光屈折層の膜厚さの変化による輝度の変化が確認できる。つまり、光屈折層の膜厚さが1.0μm以下の場合、輝度が向上することが確認でき、特に、光屈折層が0.1~0.3μmの膜厚さを有するとき、最も高い輝度向上の効果が確認できる。
一方、実施例35~45は、色変換インク層の厚さが5μmに薄くなるにつれて輝度が減少する結果を示す。しかし、やはり光屈折層の厚さに応じて輝度の変化が確認され、特に、光屈折層が0.1~0.3μmの膜厚さを有するとき、最も高い輝度向上の効果が確認できる。
また、前記表9を参照すれば、光屈折層の表面エネルギーが24.9~43.3dyne/cmの範囲を満足する実施例10、13~24の積層体は、インクジェット工程特性および画素剥離性の評価でいずれも優れた効果を示しており、特に、光屈折層の表面エネルギーが28.8~35.5dyne/cmの範囲を満足する実施例16~22の積層体はより優れたインクジェット工程特性を示していることが確認できる。
これに対して、光屈折層の表面エネルギーが24.9dyne/cm未満である比較例15~19の積層体は、インクジェット工程特性および画素剥離性の評価結果が顕著に低下することが確認できる。
これに関連して、図6は、本願実施例20に対するインクジェット工程特性を評価した写真であり、色変換インク層形成用組成物の2滴で下部層である光屈折層の上面をすべて充填したことが確認できる。
一方、図7は、本願比較例18に対するインクジェット工程特性を評価した写真であり、色変換インク層形成用組成物の8滴でも下部層である光屈折層の上面を半分以上充填できていないことが確認できる。
これに関連して、図8は、本願比較例16に対する画素剥離性を評価した写真であり、失われた画素が存在する部分が確認できる。このように画素部失われた場合、画像表示装置の画素不良を引き起こすため、リペア工程を通じて再び画素部を形成する追加の工程を行う必要がある問題点がある。
Claims (15)
- 基材;
前記基材上に形成された光源;
前記光源上に形成された光屈折層;および
前記光屈折層上に形成された色変換インク層を含み、
前記光屈折層の屈折率は、色変換インク層の屈折率よりも0.3以上小さく、
前記光屈折層と色変換インク層との屈折率差(第1屈折率差)が、光源の最上部層と光屈折層との屈折率差(第2屈折率差)よりも大きい、積層体。 - 前記光屈折層は、屈折率が1.33~1.5である、請求項1に記載の積層体。
- 前記光屈折層は、膜厚さが1.0μm以下である、請求項1に記載の積層体。
- 前記色変換インク層は、屈折率が1.8~2.0である、請求項1に記載の積層体。
- 前記光源の最上部層は、屈折率が1.45~1.55である、請求項1に記載の積層体。
- 前記光屈折層は、表面エネルギーが24.9~43.3dyne/cmである、請求項1に記載の積層体。
- 前記色変換インク層の厚さは、5~15μmである、請求項1に記載の積層体。
- 前記光屈折層は、散乱粒子を含む光屈折層形成用組成物から形成されるものである、請求項1に記載の積層体。
- 前記散乱粒子は、中空粒子である、請求項8に記載の積層体。
- 前記基材上に光源を露出する開口部を有するように形成される隔壁をさらに含むものである、請求項1に記載の積層体。
- 前記隔壁は、着色剤、バインダー樹脂、光重合性モノマー、光重合開始剤および溶剤を含む隔壁形成用組成物から形成されるものである、請求項10に記載の積層体。
- 前記隔壁形成用組成物は、撥液剤をさらに含むものである、請求項11に記載の積層体。
- 基材上に光源を形成するステップ;
前記光源上に光屈折層を形成するステップ;および
前記光屈折層上に色変換インク層を形成するステップを含み、
前記光屈折層の屈折率は、色変換インク層の屈折率よりも0.3以上小さく、
前記光屈折層と色変換インク層との屈折率差(第1屈折率差)が、光源の最上部層と光屈折層との屈折率差(第2屈折率差)よりも大きい、積層体の製造方法。 - 前記基材上に光源を形成するステップの後に、
前記基材上に光源を露出する開口部を有する隔壁を形成するステップをさらに含むものである、請求項13に記載の積層体の製造方法。 - 請求項1に記載の積層体を含む、画像表示装置。
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