KR101878421B1 - 양자점 분산체 및 이를 포함하는 자발광 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 화상표시장치 - Google Patents

양자점 분산체 및 이를 포함하는 자발광 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 화상표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 양자점 분산체 및 이를 포함하는 자발광 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 화상표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광루미네선스 양자점 입자, 분산제 및 용제를 포함하고, 상기 분산제는 한 분자내에 카르복실산 및 불포화 이중결합을 갖는 화합물인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 양자점 분산체를 포함하는 자발광 감광성 수지 조성물로 제조된 컬러필터 및 이를 포함하는 화상표시장치를 특징으로 한다.

Description

양자점 분산체 및 이를 포함하는 자발광 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 화상표시장치{QUANTUM DOT DISPERSION, SELF EMISSION TYPE PHOTOSENSITIVE RESIN COMPOSITION COMPRISING THE SAME, COLOR FILTER AND IMAGE DISPLAY DEVICE MANUFACTURED USING THE SAME}
본 발명은 양자점 분산체 및 이를 포함하는 자발광 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 화상표시장치에 관한 것이다.
컬러필터는 백색광에서 적색, 녹색, 청색, 3가지 색을 추출하여 미세한 화소단위로 가능하게 하는 박막 필름형 광학부품으로서 한 화소의 크기가 수십에서 수백 마이크로미터 정도이다. 이러한 컬러필터는 각각의 화소 사이의 경계부분을 차광하기 위해서 투명 기판 상에 정해진 패턴으로 형성된 블랙 매트릭스 층 및 각각의 화소를 형성하기 위해 복수의 색(통상적으로, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B))의 3원색을 정해진 순서로 배열한 화소부가 차례로 적층된 구조를 취하고 있다. 일반적으로 컬러필터는 염색법, 전착법, 인쇄법, 안료 분산법 등에 의하여 3종 이상의 색상을 투명 기판상에 코팅하여 제조할 수 있으며, 최근에는 안료 분산형의 감광성 수지를 이용한 안료 분산법이 주류를 이룬다.
컬러 필터를 구현하는 방법 중의 하나인 안료 분산법은 흑색 매트릭스가 제공된 투명한 기질 위에 착색제를 비롯하여 알칼리 가용성 수지, 광중합 단량체, 광중합 개시제, 에폭시 수지, 용제, 기타 첨가제를 포함하는 감광성 수지 조성물을 코팅하고, 형성하고자 하는 형태의 패턴을 노광한 후, 비노광 부위를 용제로 제거하여 열경화시키는 일련의 과정을 반복함으로써 착색 박막을 형성하는 방법으로, 휴대폰, 노트북, 모니터, TV 등의 LCD를 제조하는 데 활발하게 응용되고 있다. 근래에는 여러 가지 장점을 가지는 안료 분산법을 이용한 컬러필터용 감광성 수지 조성물에 있어서도 우수한 패턴 특성뿐만 아니라 높은 색재현율과 함께 고휘도 및 고명암비 등 더욱 향상된 성능이 요구되고 있는 실정이다.
그러나, 색 재현은 광원에서 조사된 광이 컬러필터를 투과하여 구현되는 것인데, 이 과정에서 광의 일부가 컬러필터에 흡수되므로 광 효율이 저하되고, 또한 색 필터로써의 안료특성으로 인해 완벽한 색 재현에는 못 미치는 근본적인 한계가 있다.
이러한 문제를 해결할 수 있는 방안으로, 양자점을 포함하는 자발광 감광성 수지 조성물을 이용한 컬러필터 제조방법이 있다. 양자점을 사용하여 발광 파형을 좁힐 수 있고 안료에서는 구현하지 못하는 높은 색 구현 능력을 가지게 되며, 우수한 휘도 특성을 지닌다.
하지만, 양자점은 공기중의 산소에 의해 쉽게 산화가 되는 문제가 있어 보통의 경우 톨루엔이나 클로로포름 등의 비극성 용제에 분산시켜 보관 및 사용이 되고 있다. 그런데 이렇게 비극성용제에 분산된 양자점을 감광성 수지 조성물에 사용하게 되면, 감광성 수지 조성물 내의 극성용제와의 상용성 문제로 석출이물이 발생하고, 이로 인해 발광특성이 저하되는 문제점을 가지고 있다. 때문에, 극성 용제계의 감광성 수지 조성물과 상용성을 향상시켜 양자점의 발광효율을 유지하기 위한 추가적인 개발이 필요하다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0000506호는 표시장치에 관한 것으로, 광원; 및 상기 광원으로부터 출사되는 광이 입사되는 표시패널을 포함하고, 상기 표시패널은 다수 개의 색 변환부들을 포함하고, 상기 색 변환부들은 상기 광의 파장을 변환시키는 다수 개의 파장 변환 입자들; 및 상기 광에서 소정의 파장 대의 광을 흡수하는 다수 개의 컬러 필터 입자들을 포함하는 기술을 개시하고 있다.
그러나 상기 종래기술은 양자점이 포함된 점은 유사하나, 감광성 수지 조성물의 함량에 대한 구체적인 설명이 없으며, 높은 색 재현율 및 휘도를 가지는 표시장치에 대하여만 개시하고 있으므로 감광성 수지 조성물에 대한 추가적인 개발이 필요하다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0000506호
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 한 분자내에 카르복실산과 불포화 이중결합을 갖는 화합물인 분산제를 포함함으로써, 광효율 저하 및 석출이물 발생이 없고 발광 효율을 유지할 수 있는 양자점 분산체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 양자점 분산체를 포함하는 자발광 감광성 수지 조성물로 제조된 컬러필터 및 이를 포함하는 화상표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 양자점 분산체는 광루미네선스 양자점 입자, 분산제 및 용제를 포함하고, 상기 분산제는 한 분자내에 카르복실산 및 불포화 이중결합을 갖는 화합물인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 양자점 분산체를 포함하는 자발광 감광성 수지 조성물로 제조된 컬러필터 및 이를 포함하는 화상표시장치를 특징으로 한다.
본 발명에 따른 양자점 분산체는 카르복실산 및 불포화 이중결합을 갖는 분산제를 포함함으로써 석출에 의한 이물 발생이 없고, 컬러필터 제조공정의 노광 공정시 불포화 이중결합에 의한 보호막 형성으로 광 유지 특성이 우수한 고품질의 감광성 수지 조성물을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 양자점 분산체를 포함하는 자발광 감광성 수지 조성물로 제조된 컬러필터 및 이를 포함하는 화상표시장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 양자점 분산체는 광루미네선스 양자점 입자, 분산제 및 용제를 포함하고, 상기 분산제는 한 분자내에 카르복실산 및 불포화 이중결합을 갖는 화합물인 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
<양자점 분산체>
광루미네선스 양자점 입자
본 발명의 양자점 분산체는 광루미네선스 양자점 입자를 포함한다.
양자점이란 나노미터 크기의 반도체 물질이다. 원자가 분자를 이루고, 분자는 클러스터라고 하는 작은 분자들의 집합체를 구성하여 나노 입자를 이루는데, 이러한 나노 입자들이 특히 반도체 특성을 띠고 있을 때 이를 양자점이라고 한다. 양자점은 외부에서 에너지를 받아 들뜬 상태에 이르면, 자체적으로 해당하는 에너지 밴드갭에 따른 에너지를 방출한다.
본 발명의 양자점 분산체는 이러한 광루미네선스 양자점 입자를 포함하여, 이로부터 제조된 컬러필터는 광 조사에 의해 발광(광루미네선스)할 수 있다.
본 발명에 따른 광루미네선스 양자점 입자는 광에 의한 자극으로 발광할 수 있는 양자점 입자라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 II-VI족 반도체 화합물; III-V족 반도체 화합물; IV-VI족 반도체 화합물; IV족 원소 또는 이를 포함하는 화합물; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 II-VI족 반도체 화합물은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 상기 III-V족 반도체 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 상기 IV-VI족 반도체 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 상기 IV족 원소 또는 이를 포함하는 화합물은 Si, Ge, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 원소 화합물; 및 SiC, SiGe, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
양자점 입자는 균질한(homogeneous) 단일 구조; 코어-쉘(core-shell), 그래디언트(gradient) 구조 등과 같은 이중 구조; 또는 이들의 혼합구조일 수 있다.
코어-쉘(core-shell)의 이중 구조에서, 각각의 코어(core)와 쉘(shell)을 이루는 물질은 상기 언급된 서로 다른 반도체 화합물로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 코어는 CdSe, CdS, ZnS, ZnSe, CdTe, CdSeTe, CdZnS, PbSe, AgInZnS 및 ZnO로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 쉘은 CdSe, ZnSe, ZnS, ZnTe, CdTe, PbS, TiO, SrSe 및 HgSe으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
통상의 컬러필터 제조에 사용되는 착색 감광성 수지 조성물이 색상 구현을 위해 적, 녹, 청의 착색제를 포함하듯이, 광루미네선스 양자점 입자도 적 양자점 입자, 녹 양자점 입자 및 청 양자점 입자로 분류될 수 있으며, 본 발명에 따른 양자점 입자는 적 양자점 입자, 녹 양자점 입자 또는 청 양자점 입자일 수 있다.
양자점 입자는 습식화학공정(wet chemical process), 유기금속 화학증착 공정 또는 분자선 에피텍시 공정에 의해 합성될 수 있다. 습식 화학 공정은 유기용제에 전구체 물질을 넣어 입자들을 성장시키는 방법이다. 결정이 성장될 때 유기용제가 자연스럽게 양자점 결정의 표면에 배위되어 분산제 역할을 하여 결정의 성장을 조절하게 되므로, 유기금속 화학증착(MOCVD, metal organic chemical vapor deposition)이나 분자선 에피택시(MBE, molecular beam epitaxy)와 같은 기상증착법보다 더 쉽고 저렴한 공정을 통하여 나노 입자의 성장을 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 광루미네선스 양자점 입자의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 양자점 분산체의 고형분 총 중량 중 10 내지 90중량%인 것이 바람직하며, 15 내지 80중량%로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 광루미네선스 양자점 입자의 함량이 10중량% 미만이면 자발광 감광성 수지 조성물에 사용시 양자점의 함량에 비해 분산제의 함량이 많아서 감광특성에 문제가 발생하게 되며, 광루미네선스 양자점 입자의 함량이 90중량%를 초과하면 사용할 수 있는 분산제의 함량이 부족하게 되어 양자점의 분산에 문제가 발생할 수 있다.
분산제
상기 분산제는 양자점의 탈응집 효과 및 자발광 감광성 수지 조성물에 이용시 극성 차이에 의한 석출현상을 억제하고, 컬러필터 제조공정 시 양자점의 보호층 역할을 부여하기 위해 사용되는 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 분산제로 카르복실산 및 불포화 이중결합을 포함하는 화합물을 사용하는 경우, 양자점의 분산이 용이해지며 자발광 감광성 수지 조성물과의 상용성이 우수한 양자점 분산체를 제조할 수 있게 된다.
이때, 상기 카르복실산 및 불포화 이중결합을 포함하는 화합물의 예로는 아크릴산, 메타크릴산 등의 아크릴산류와 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트호박산모노에스테르(TO-1382, 동아합성사), 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트호박산모노에스테르(TO-756, 동아합성사), 디펜타에리스톨 펜타아크릴레이트호박산 변성물(DPE6A-MS, 공영사), 펜타에리스톨 트리아크릴레이트호박산 변성물(PE3A-MS, 공영사), 디펜타에리스톨 펜타아므릴레이트 프탈산 변성물(DPE6A-MP, 공영사), 펜타에리스톨 아크릴레이트프탈산 변성물(PE3A-MP), 아크릴산류를 포함하는 공중합체에 불포화 이중결합기를 도입하기 위해 글리시딜 메타 아크릴레이트 등으로 부가중합 된 고분자 화합물을 들 수 있다.
상기 예시된 카르복실산 및 불포화 이중결합을 포함하는 분산제는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 분산제는 상기 카르복실산 및 불포화 이중결합을 갖는 화합물 외에도, 안료 분산에 사용되는 수지타입의 분산제를 병용할 수 있다. 상기 수지 타입의 안료 분산제로는 리빙 제어방법을 통해 제조된 아크릴계 분산제인 DISPER BYK-2000, DISPER BYK-2001, DISPER BYK-2070, DISPER BYK-2150 등을 들 수 있고, 그외 다른 수지 타입의 안료 분산제로는 공지된 수지 타입의 안료 분산제, 특히 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트로 대표되는 폴리카르복실산 에스테르, 불포화 폴리아미드, 폴리카르복실산, 폴리카르복실산의 (부분적)아민 염, 폴리카르복실산의 암모늄 염, 폴리카르복실산의 알킬아민 염, 폴리실록산, 장쇄 폴리아미노아미드 포스페이트 염, 히드록실기-함 폴리카르복실산의 에스테르 및 이들의 개질 생성물, 또는 프리(free) 카르복실기를 갖는 폴리에스테르와 폴리(저급 알킬렌이민)의 반응에 의해 형성된 아미드 또는 이들의 염과 같은 유질의 분산제; (메트)아크릴산-스티렌 코폴리머, (메트)아크릴산-(메트)아크릴레이트 에스테르 코폴리머, 스티렌-말레산 코폴리머, 폴리비닐 알코올 또는 폴리비닐 피롤리돈과 같은 수용성 수지 또는 수용성 폴리머 화합물; 폴리에스테르; 개질 폴리아크릴레이트; 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드의 부가생성물 및 포스페이트 에스테르를 포함할 수 있다.
상기한 수지 타입의 안료 분산제의 시판품으로는 양이온계 수지 분산제로서는, 예를 들면, BYK(빅) 케미사의 상품명: DISPER BYK-160, DISPER BYK-161, DISPER BYK-162, DISPER BYK-163, DISPER BYK-164, DISPER BYK-166, DISPER BYK-171, DISPER BYK-182,DISPER BYK-184; BASF사의 상품명: EFKA-44, EFKA-46, EFKA-47, EFKA-48, EFKA-4010, EFKA-4050, EFKA-4055, EFKA-4020, EFKA-4015, EFKA-4060, EFKA-4300, EFKA-4330, EFKA-4400, EFKA-4406, EFKA-4510, EFKA-4800 ; Lubirzol사의 상품명: SOLSPERS-24000, SOLSPERS-32550, NBZ-4204 /10; 카와켄 파인 케미컬사의 상품명: 히노액트(HINOACT) T-6000, 히노액트 T-7000, 히노액트 T-8000; 아지노모토사의 상품명: 아지스퍼(AJISPUR) PB-821, 아지스퍼 PB-822, 아지스퍼 PB-823; 쿄에이샤 화학사의 상품명: 플로렌 (FLORENE) DOPA-17HF, 플로렌 DOPA-15BHF, 플로렌 DOPA-33, 플로렌 DOPA-44 등을 들 수 있다.
상기 분산제의 중량평균 분자량은 200 내지 6,000, 더욱 바람직하게는 300 내지 5,000의 범위이다. 중량평균 분자량이 상기 범위 미만이면 양자점의 광효율 유지가 힘들어지고, 중량평균 분자량이 상기 범위를 초과하면 양자점을 분산하기가 어려운 문제가 있다.
용제
본 발명에 따른 용제는 특별히 한정되지 않으며 당 분야에서 통상적으로 사용되는 유기 용제일 수 있다.
구체예로는, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 클로로포름, 헥산 등의 비극성 용매류와 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌글리콜 모노프로필 에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸 에테르 등의 에틸렌글리콜 모노알킬 에테르류; 디에틸렌글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌글리콜 디에틸 에테르, 디에틸렌글리콜 디프로필 에테르, 디에틸렌글리콜 디부틸 에테르 등의 디에틸렌글리콜 디알킬 에테르류; 메틸셀로솔브 아세테이트, 에틸셀로솔브 아세테이트 등의 에틸렌글리콜 알킬에테르 아세테이트류; 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 등의 프로필렌글리콜 디알킬 에테르류; 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노프로필 에테르 아세테이트, 메톡시부틸 아세테이트, 메톡시펜틸 아세테이트 등의 알킬렌글리콜 알킬에테르 아세테이트류; 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소류; 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논 등의 케톤류; 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥사놀, 시클로헥사놀, 에틸렌글리콜, 글리세린 등의 알코올류; 3-에톡시프로피온산 에틸, 3-메톡시프로피온산 메틸 등의 에스테르류; γ-부티로락톤 등의 환상 에스테르류; 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 용제의 함량은 양자점을 분산할 수 있고, 감광성 수지 조성물과의 상용성을 유지할 수 있는 범위이면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 양자점의 고형분 100질량부에 대하여 5 내지 600질량부, 더욱 바람직하게는 10 내지 500질량부 범위이다. 분산제의 사용량이 상기의 기준으로 600질량부를 넘게 되면 점도가 높아질 수 있으며, 5질량부 미만일 경우에는 양자점의 분산이 어렵거나, 상용성에 문제를 야기할 수 있다.
<자발광 감광성 수지 조성물>
본 발명의 자발광 감광성 수지 조성물은 상기 양자점 분산체, 광중합 모노머, 광중합 개시제, 알칼리 가용성 수지 및 용제를 포함함으로써 발광특성 및 패턴 특성이 우수하여 고휘도 미세 패턴을 형성할 수 있다.
본 발명의 자발광 감광성 수지 조성물에 함유되는 양자점 분산체 및 용제는 명세서 내에 상술한 바와 같다.
본 발명의 자발광 감광성 수지 조성물에 함유되는 광중합 모노머는 광 및 후술하는 광중합 개시제의 작용으로 중합할 수 있는 화합물로서, 단관능 단량체, 2관능 단량체, 그 밖의 다관능 단량체 등을 들 수 있다.
단관능 단량체의 구체예로는 노닐페닐카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 2-에틸헥실카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, N-비닐피롤리돈 등을 들 수 있다.
2관능 단량체의 구체예로는 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀 A의 비스(아크릴로일옥시에틸)에테르, 3-메틸펜탄디올디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
그 밖의 다관능 단량체의 구체예로서는 트리메틸올프로판트리(메타) 아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타) 아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타) 아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타 (메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타) 아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서 2관능 이상의 다관능 단량체가 바람직하게 사용된다.
본 발명의 자발광 감광성 수지 조성물에 함유되는 광중합 개시제는 제한되지 않으나 트리아진계 화합물, 아세토페논계 화합물, 비이미다졸계 화합물 및 옥심 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물이다. 상기한 광중합 개시제를 함유하는 자발광 감광성 수지 조성물은 고감도이고, 이 조성물을 사용하여 형성되는 화소 픽셀은 그 화소부의 강도나 패턴성이 양호해진다. 또한, 광중합 개시제에 광중합 개시 보조제를 병용하면, 이들을 함유하는 자발광 감광성 수지 조성물이 더욱 고감도가 되어 이 조성물을 사용하여 컬러필터를 형성할 때의 생산성이 향상되므로 바람직하다.
본 발명의 자발광 감광성 수지 조성물에 함유되는 알칼리 가용성 수지는 카르복시기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체를 포함하여 중합된다. 이는 패턴을 형성 할 때의 현상처리 공정에서 이용되는 알칼리 현상액에 대해서 가용성을 부여하는 성분이다.
카르복실기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 아크릴산, 메타아크릴산, 크로톤산 등의 모노카르복실산류; 푸마르산, 메사콘산, 이타콘산 등의 디카르복실산류 및 이들의 무수물; ω-카르복시 폴리카프로락톤모노(메타)아크릴레이트 등의 양말단에 카르복실기와 수산기를 갖는 폴리머의 모노(메타)아크릴레이트류 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 아크릴산 및 메타 아크릴산 일 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
<컬러필터>
본 발명의 컬러필터는 화상표시장치에 적용되는 경우에, 표시장치 광원의 광에 의해 발광하므로, 보다 뛰어난 광 효율을 구현할 수 있다. 또한, 색상을 가진 광이 방출되는 것이므로 색 재현성이 보다 우수하고, 광루미네선스에 의해 전 방향으로 광이 방출되므로 시야각도 개선될 수 있다.
컬러필터는 기판 및 상기 기판의 상부에 형성된 패턴층을 포함한다.
기판은 컬러필터 자체 기판일 수 있으며, 또는 디스플레이 장치 등에 컬러필터가 위치되는 부위일 수도 있는 것으로, 특별히 제한되지 않는다. 상기 기판은 유리, 실리콘(Si), 실리콘 산화물(SiOx) 또는 고분자 기판일 수 있으며, 상기 고분자 기판은 폴리에테르설폰(polyethersulfone, PES) 또는 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 등일 수 있다.
패턴층은 본 발명의 감광성 수지 조성물을 포함하는 층으로, 상기 감광성 수지 조성물을 도포하고 소정의 패턴으로 노광, 현상 및 열경화하여 형성된 층일 수 있다.
상기 감광성 수지 조성물로 형성된 패턴층은 적 양자점 입자를 함유한 적색 패턴층, 녹 양자점 입자를 함유한 녹색 패턴층, 및 청 양자점 입자를 함유한 청색 패턴층을 구비할 수 있다. 광 조사시 적색 패턴층은 적색광을, 녹색 패턴층은 녹색광을, 청색 패턴층은 청색광을 방출한다.
그러한 경우에 화상표시장치에 적용시 광원의 방출광이 특별히 한정되지 않으나, 보다 우수한 색 재현성의 측면에서 청색광을 방출하는 광원을 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 패턴층은 적색 패턴층, 녹색 패턴층 및 청색 패턴층 중 2종 색상의 패턴층만을 구비할 수도 있다. 그러한 경우에는 상기 패턴층은 양자점 입자를 함유하지 않는 투명 패턴층을 더 구비한다.
2종 색상의 패턴층만을 구비하는 경우에는 포함하지 않은 나머지 색상을 나타내는 파장의 빛을 방출하는 광원을 사용할 수 있다. 예를 들면, 적색 패턴층 및 녹색 패턴층을 포함하는 경우에는, 청색광을 방출하는 광원을 사용할 수 있다. 그러한 경우에 적 양자점 입자는 적색광을, 녹 양자점 입자는 녹색광을 방출하고, 투명 패턴층은 청색광이 그대로 투과하여 청색을 나타낸다.
상기와 같은 기판 및 패턴층을 포함하는 컬러필터는, 각 패턴 사이에 형성된 격벽을 더 포함할 수 있으며, 블랙 매트릭스를 더 포함할 수도 있다. 또한, 컬러필터의 패턴층 상부에 형성된 보호막을 더 포함할 수도 있다.
<화상표시장치>
또한, 본 발명은 상기 컬러필터를 포함하는 화상표시장치를 제공한다.
본 발명의 컬러필터는 통상의 액정 표시 장치뿐만 아니라, 전계 발광 표시 장치, 플라스마 표시 장치, 전계 방출 표시 장치 등 각종 화상 표시 장치에 적용이 가능하다.
본 발명의 화상표시장치는 적 양자점 입자를 함유한 적색 패턴층, 녹 양자점 입자를 함유한 녹색 패턴층, 및 청 양자점 입자를 함유한 청색 패턴층을 포함하는 컬러필터를 구비할 수 있다. 그러한 경우에 화상표시장치에 적용시 광원의 방출광이 특별히 한정되지 않으나, 보다 우수한 색 재현성의 측면에서 바람직하게는 청색광을 방출하는 광원을 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 본 발명의 화상표시장치는 적색 패턴층, 녹색 패턴층 및 청색 패턴층 중 2종 색상의 패턴층만을 포함하는 컬러필터를 구비할 수도 있다. 그러한 경우에는 상기 컬러필터는 양자점 입자를 함유하지 않는 투명 패턴층을 더 구비한다.
2종 색상의 패턴층만을 구비하는 경우에는 포함하지 않은 나머지 색상을 나타내는 파장의 빛을 방출하는 광원을 사용할 수 있다. 예를 들면, 적색 패턴층 및 녹색 패턴층을 포함하는 경우에는, 청색광을 방출하는 광원을 사용할 수 있다. 그러한 경우에 적 양자점 입자는 적색광을, 녹 양자점 입자는 녹색광을 방출하고, 투명 패턴층은 청색광이 그대로 투과하여 청색을 나타낸다.
본 발명의 화상표시장치는 광 효율이 우수하여 높은 휘도를 나타내고, 색 재현성이 우수하며, 넓은 시야각을 갖는다.
이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정 또는 변경될 수 있다.
제조예 1. CdSe (코어)/ ZnS (쉘) 구조의 광루미네선스 녹 양자점 입자 A의 합성
CdO(0.4 mmol)과 아연 아세테이트(Zinc acetate)(4 mmol), 올레산(Oleic acid)(5.5 mL)를 1-옥타데센(1-Octadecene) (20 mL)과 함께 반응기에 넣고 150℃로 가열하여 반응시켰다. 이후에 아연에 올레산이 치환됨으로써 생성된 아세트산(acetic acid)을 제거하기 위해 상기 반응물을 100 mTorr 의 진공 하에 20분간 방치하였다. 그리고 나서, 310℃의 열을 가하여 투명한 혼합물을 얻은 다음, 이를 20분간 310℃를 유지한 후, 0.4 mmol의 Se분말과 2.3 mmol의 S 분말을 3mL의 트리옥틸포스핀(trioctylphosphine)에 용해시킨 Se 및 S 용액을 Cd(OA)2 및Zn(OA)2 용액이 들어 있는 반응기에 빠르게 주입하였다. 이로부터 얻은 혼합물을 310℃에서 5분간 성장시킨 후 얼음물 배쓰(ice bath)를 이용하여 성장을 중단시켰다. 그리고 나서, 에탄올로 침전시켜 원심분리기를 이용하여 양자점을 분리하고 여분의 불순물은 클로로포름(chloroform)과 에탄올을 이용하여 씻어내고, 80℃ 건조오븐에서 6시간 건조시켜, 올레인산으로 안정화된, 코어 입경과 쉘 두께의 합이 3 내지 5nm인 입자들이 분포된 CdSe(코어)/ZnS(쉘) 구조의 양자점 파우더 A를 수득하였다.
제조예 2-1: 분산제(B1)의 합성
교반기, 온도계 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 도입관을 구비한 플라스크에 프로필렌글리콜모노메틸에테르 아세테이트 100중량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 100중량부, AIBN 8중량부, 2-에틸헥실아크릴레이트 21.4중량부, 4-메틸스티렌 1.5중량부, 글리시딜메타크릴레이트 46중량부, n-도데실머캅토 3중량부를 투입하고 질소 치환하였다. 그 후 교반하며 반응액의 온도를 80℃로 상승시키고 4시간 반응하였다.
이어서, 반응액의 온도를 상온으로 내리고 플라스크 분위기를 질소에서 공기로 치환한 후 트리에틸아민 0.2중량부, 4-메톡시 페놀 0.1중량부, 아크릴산 23.3중량부를 투입하고 100℃에서 6시간 반응하였다. 이후 반응액의 온도를 상온으로 내리고 숙신산 무수물 12.5중량부를 투입하고 80℃에서 6시간 반응하였다. 이렇게 합성된 알칼리 가용성 수지의 고형분 산가는 69mgKOH/g이며 GPC로 측정한 중량 평균 분자량(MW)이 2980인 분산제(B1)를 얻었다.
제조예 2-2 내지 2-4: 분산제(B2 내지 B4)의 합성
상기 제조예 2-1에서 공중합 모노머의 함량 및 비율은 고정하고, AIBN의 함량을 1 내지 6중량부까지 변경하여 산가는 동일하게 하고, 중량평균 분자량이 각각 5,800(분산제 B2), 7,400(분산제 B3), 9,800(분산제 B4)인 분산제(B2 내지 B4)를 얻었다.
제조예 3: 알칼리 가용성 수지(D')의 합성
교반기, 온도계 환류 냉각관, 적하 로트 및 질소 도입관을 구비한 플라스크를 준비하고, 한편, N-벤질말레이미드 35중량부, 트리사이클로데실 메타크릴레이트 10중량부, 아크릴산 55중량부, 메타t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 4중량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(이하, "PGMEA"라 함) 20중량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 20중량부를 투입한 후, 교반 혼합하여 모노머 적하 로트를 준비하고, n-도데칸티올 6중량부, PGMEA 24중량부를 넣고 교반 혼합하여 연쇄 이동제 적하 로트를 준비했다.
이후 플라스크에 PGMEA 395중량부를 도입하고 플라스크 내 분위기를 공기에서 질소로 치환한 후 교반하면서 플라스크의 온도를 90까지 승온했다. 이어서 모노머 및 연쇄 이동제를 적하 로트로부터 적하를 개시했다. 적하는, 90를 유지하면서, 각각 2h 동안 진행하고 1h 후에 110로 승온하여 3h 유지한 뒤, 가스 도입관을 도입시켜, 산소/질소=5/95(v/v) 혼합 가스의 버블링을 개시했다. 이어서, 글리시딜메타크릴레이트 50중량부, 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀) 0.4중량부, 트리에틸아민 0.8중량부를 플라스크 내에 투입하여 110에서 8시간 반응을 계속하고, 그 후 실온까지 냉각하면서 고형분 30.0중량%, 중량평균분자량 15,000, 산가가 60㎎KOH/g, 아크릴 당량이 435g/eq인 알칼리 가용성 수지 D'을 얻었다.
이때, 분자량, 고형분 및 산가의 측정 방법은 하기와 같다.
분자량 평가
상기 제조된 각 알칼리 가용성 수지의 중량평균분자량(Mw) 측정은 GPC법을 이용하여 이하의 조건으로 행하였다.
장치: HLC-8120GPC(도소㈜ 제조)
칼럼: TSK-GELG4000HXL + TSK-GELG2000HXL(직렬 접속)
칼럼 온도: 40℃
이동상 용매: 테트라히드로퓨란
유속: 1.0 ㎖/분
주입량: 50㎕
검출기: RI
측정 시료 농도: 0.6 중량%(용매 = 테트라히드로퓨란)
교정용 표준 물질: TSK STANDARD POLYSTYRENE F-40, F-4, F-1, A-2500, A-500(도소㈜ 제조)
고형분
중합체 용액을 알루미늄 컵에 약 1g 칭량하여 넣고, 아세톤 약 3g 을 첨가하여 용해시킨 후, 상온에서 자연 건조시켰다. 그리고, 열풍 건조기 (에스펙 주식회사 제조, 상품명:PHH-101)를 사용하여, 진공 하에서 160℃, 3시간 동안 건조시킨 후, 데시케이터 내에서 방랭시키고 중량을 측정하였다. 그 중량 감소량으로부터 중합체 용액의 고형분을 계산하였다.
산가
수지 용액 3g을 정칭하여 아세톤 90 g/물 10 g 혼합 용매에 용해시키고, 티몰 블루를 지시약으로 하여 0.1 N의 KOH 수용액을 적정액으로 사용하여, 자동 적정 장치 (히라누마 산업사 제조, 상품명:COM-555)에 의해 중합체 용액의 산가를 측정하고, 용액의 산가와 용액의 고형분으로부터 고형분 1g 당의 산가를 구하였다.
제조예 4 : 양자점 분산체 제조
하기 표 1 내지 표 2에 기재된 각 성분인 양자점(A), 분산제(B), 용제(C)를 혼합하고, 동일 부피의 1.0mm 지르코니아 비드를 혼입 후 페이트쉐이커 DAS-200(Lau hemmer사)을 이용하여, 600cycle/min의 속도로 3시간 분산을 진행하여, 양자점 분산체 4-1 내지 4-15를 제조하였으며, 분산제를 포함하지 않는 제조예 4-15는 제조예 4-1 내지 4-14의 양자점 중량%와 동일하게 하기 위해 클로로포름을 추가 투입하여 제조하였다.
중량% 제조예
4-1		 제조예 4-2 제조예
4-3		 제조예
4-4		 제조예
4-5		 제조예
4-6		 제조예
4-7		 제조예
4-8
(A) 양
자
점		 A-1 10 10 10 - - - - -
A-2 - - - 10 10 10 10 10
(B) 분
산
제		 B-1 - - - 20 - - - -
B-2 - - - - 20 - - -
B-3 - - - - - 20 - -
B-4 - - - - - - 20 -
B-5 20 20 20 - - - - 20
(C) 용
제		 C-1 70 - - 65.2 65.2 65.2 65.2 65.2
C-2 - 70 - 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8
C-3 - - 70 - - - - -
A-1: 제조예 1에서 합성된 양자점
A-2: NSQDs-HOS 530 (나노스퀘어사제, 클로로포름 내 13.3wt%)
B-1: 제조예 2-1에서 합성된 분산제(NW=3,000)
B-2: 제조예 2-2에서 합성된 분산제(NW=5,000)
B-3: 제조예 2-3에서 합성된 분산제(NW=7,000)
B-4: 제조예 2-4에서 합성된 분산제(NW=10,000)
B-5: TO-1380 (동아합성) (NW=300~1,000)
C-1: 클로로포름
C-2: PGMEA
C-3: 사이클로헥사논
중량% 제조예
4-9		 제조예 4-10 제조예
4-11		 제조예
4-12		 제조예
4-13		 제조예
4-14		 제조예
4-15
(A) 양
자
점		 A-1 - - - - - - -
A-2 10 10 10 10 10 10 10
(B) 분
산
제		 B-6 20 - - - - - -
B-7 - 20 - - - - -
B-8 - - 20 - - - -
B-9 - - - 20 - - -
B-10 - - - - 20 - -
B-11 - - - - - 20 -
(C) 용
제		 C-1 65.2 65.2 65.2 65.2 65.2 65.2 90
C-2 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8 -
C-3 - - - - - - -
A-1: 제조예 1에서 합성된 양자점
A-2: NSQDs-HOS 530 (나노스퀘어사제, 클로로포름 내 13.3wt%)
B-5: TO-1380 (동아합성) (NW=300~1,000)
B-6: TO-756 (동아합성) (NW=300~1,000)
B-7: DPE6A-MS (공영사) (NW=300~1,000)
B-8: Disperbyk-180(빅케미) _ 우레탄계 분산제 (NW=3,000)
B-9: Disperbyk-2001(빅케미) _ 아크릴계 분산제 (NW=3,000)
B-10: 아크릴산(알드리치사제) (NW=70~100)
B-11: 메타크릴산(알드리치사제) (NW=70~100)
C-1: 클로로포름
C-2: PGMEA
C-3: 사이클로헥사논
실시예 1 : 자발광 감광성 수지 조성물 제조
하기 표 3 및 4에 기재된 각 성분 중 양자점 분산체(A')를 제외한 자발광 감광성 수지성분인 광중합 개시제(B'), 광중합 모노머(C'), 알칼리 가용성 수지(D') 및 용제(E')를 먼저 혼합시킨 후 제조예 4-1 내지 4-15를 투입하여, 실시예 1 내지 8과 비교예 1 내지 7을 제조하였다.
자발광 감광성 수지 조성물
(중량%)		 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 실시예8
양자점
분산체
(A')		 제조예 4-1 40 - - - - - - -
제조예 4-2 - 40 - - - - -
제조예 4-3 - - 40 - - - - -
제조예 4-4 - - - 40 - - - -
제조예 4-5 - - - - 40 - - -
제조예 4-6 - - - - - - - -
제조예 4-7 - - - - - - - -
제조예 4-8 - - - - - 40 - -
제조예 4-9 - - - - - - 40
제조예 4-10 - - - - - - - 40
제조예 4-11 - - - - - - - -
제조예 4-12 - - - - - - - -
제조예 4-13 - - - - - - - -
제조예 4-14 - - - - - - - -
제조예 4-15 - - - - - - - -
광중합 개시제(B') 20 20 20 20 20 20 20 20
광중합 모노머(C') 5 5 5 5 5 5 5 5
알칼리 가용성 수지(D') 20 20 20 20 20 20 20 20
용제(E') 15 15 15 15 15 15 15 15
B': Irgaqure-907 (BASF사 제)
C': 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(KAYARAD DPHA; 닛본 카야꾸 ㈜ 제조)
D': 제조예 3에서 알칼리 가용성 수지
E': 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA)
자발광 감광성
수지
조성물(중량%)		 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6 비교예7
양자점
분산체
(A')		 제조예
4-1		 - - - - - - -
제조예 4-2 - - - - - - -
제조예 4-3 - - - - - - -
제조예 4-4 - - - - - - -
제조예 4-5 - - - - - - -
제조예 4-6 40 - - - - - -
제조예 4-7 - 40 - - - - -
제조예 4-8 - - - - - - -
제조예 4-9 - - - - - - -
제조예 4-10 - - - - - - -
제조예 4-11 - - 40 - - - -
제조예 4-12 - - - 40 - - -
제조예 4-13 - - - - 40 - -
제조예 4-14 - - - - - 40 -
제조예 4-15 - - - - - - 40
광중합 개시제(B') 20 20 20 20 20 20 20
광중합 모노머(C') 5 5 5 5 5 5 5
알칼리 가용성 수지(D') 20 20 20 20 20 20 20
용제(E') 15 15 15 15 15 15 15
B': Irgaqure-907 (BASF사 제)
C': 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(KAYARAD DPHA; 닛본 카야꾸 ㈜ 제조)
D': 제조예 3에서 알칼리 가용성 수지
E': 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA)
실험예 1: 양자점 분산체의 분산성 및 자발광 감광성 수지 조성물과의 상용성 평가
(1) 양자점 분산체의 분산성 평가
제조된 양자점 분산체의 분산성은 분산액의 투명한 수준을 육안으로 관찰하였으며, 불투명한 경우에는 분산이 불량한 것으로 판단 할 수 있다.
제조예 4-1 내지 15의 분산성 결과는 표 5에 기재하였다.
(2) 자발광 감광성 수지 조성물과의 상용성 평가
실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 7에서와 같이 양자점 분산체와 감광성 수지 성분과의 혼합 시 석출이물의 발생유무를 육안 관찰하여 표 5에 기재하였다.
실험예 2: 컬러필터 제조 및 평가
(1) 컬러필터 제조
상기 실시예 1 내지 8, 및 비교예 1 및 7에서 제조된 자발광 감광성 수지 조성물을 이용하여 컬러필터를 제조하였다.
즉, 상기 각각의 자발광 감광성 수지 조성물을 스핀 코팅법으로 유리 기판 위에 도포한 다음, 가열판 위에 놓고 100℃의 온도에서 3분간 유지하여 박막을 형성시켰다. 이어서 상기 박막 위에 가로x세로 20mm x 20mm 정사각형의 투과 패턴과 1㎛ 내지 100㎛의 라인/스페이스 패턴을 갖는 시험 포토마스크를 올려놓고 시험 포토마스크와의 간격을 100㎛로 하여 자외선을 조사하였다.
이때, 자외선광원은 우시오 덴끼㈜제의 초고압 수은 램프(상품명 USH-250D)를 이용하여 대기 분위기하에 200 mJ/㎠의 노광량(365㎚)으로 광조사하였으며, 특별한 광학 필터는 사용하지 않았다. 상기에서 자외선이 조사된 박막을 pH 10.5의 KOH 수용액 현상 용액에 80초 동안 담궈 현상하였다. 이 박막이 입혀진 유리판을 증류수를 사용하여 세척한 다음, 질소 가스를 불어서 건조하고, 150℃의 가열 오븐에서 10분 동안 가열하여 컬러필터 패턴을 제조하였다.
상기에서 제조된 자발광 컬러 패턴의 필름 두께는 5.0㎛이었다.
(2) 발광 강도 측정
상기 자발광 화소가 형성된 컬러필터 중 20mm x 20mm 정사각형의 패턴으로 형성된 패턴부에 365nm 튜브형 4W UV조사기(VL-4LC, VILBER LOURMAT)를 통하여 광 변환된 영역을 측정하였으며, 실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 7의 발광강도는 550nm 영역에서의 발광 강도를 분광기(Ocean Optics사 제)를 이용하여 측정하였다.
측정된 발광강도가 높을수록 우수한 자발광 특성을 발휘하는 것으로 판단할 수 있으며, 발광강도의 측정 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
이때 컬러필터는 하드 베이크를 230℃에서 60분간 진행하여, 하드 베이크 전 및 후의 발광 강도를 측정하고 발광효율이 유지되는 수준을 확인하여 표 5에 발광 강도 유지율로 나타내었다.
제조예 양자점 분산성 감광성 수지 조성물 상용성 발광강도
(발광면적)		 광유지율(%)
(Bake 후/전)
실시예 1 제조예4-1 투명 투명 3,836,735 65%
실시예 2 제조예4-2 투명 투명 3,968,963 67%
실시예 3 제조예4-3 투명 투명 3,607,323 62%
실시예 4 제조예4-4 투명 투명 3,089,197 54%
실시예 5 제조예4-5 투명 투명 2,935,456 51%
실시예 6 제조예4-8 투명 투명 3,752,991 64%
실시예 7 제조예4-9 투명 투명 3,983,233 68%
실시예 8 제조예4-10 투명 투명 3,310,113 59%
비교예 1 제조예4-6 불투명 석출 2,036,900 43%
비교예 2 제조예4-7 불투명 석출 2,033,512 43%
비교예 3 제조예4-11 투명 투명 1,044,679 18%
비교예 4 제조예4-12 불투명 석출 988,363 20%
비교예 5 제조예4-13 투명 석출 1,839,147 38%
비교예 6 제조예4-14 투명 석출 1,947,816 40%
비교예 7 제조예4-15 투명 석출 1,447,816 31%
상기 표 5를 참조하면, 본 발명의 중량평균분자량이 300 내지 5,000인 카르복실산 및 불포화 이중결합을 가진 분산제를 이용하여 양자점 분산체를 제조한 실시예 1 내지 실시예 8은 양자점의 분산 특성, 감광성 수지 조성물과의 상용성, 이를 이용한 칼라필터의 발광특성 및 광유지율 등이 우수함을 알 수 있었다.
다만, 비교예 5 내지 6에서와 같이 분산제의 분자량이 300 이하인 경우에는 양자점의 분산특성은 양호하나, 감광성 수지 조성물과의 상용성 및 발광특성이 떨어지며, 비교예 1 내지 2와 같이 분산제의 분자량이 5000 이상인 경우에는 충분한 양자점의 분산특성을 얻을 수 없게 된다. 또한, 우레탄계열의 분산제를 적용한 비교예 3에서는 양자점의 분산성과 감광성 수지 조성물과의 상용성은 우수하나, 발광특성이 매우 취약한 결과를 얻을 수 있었다. 또한, 아크릴계열의 분산제를 적용한 비교예 4 및 분산제를 적용하지 않은 비교예 7의 경우에는 감광성 수지 조성물과 혼합시 석출현상이 발생되고 이로 인해 발광특성 또한 떨어지는 결과를 확인할 수 있었다.

Claims (7)

  1. 광루미네선스 양자점 입자, 분산제 및 용제를 포함하고,
    상기 분산제는 한 분자내에 카르복실산 및 불포화 이중결합을 갖는 아크릴레이트계 화합물이며, 중량평균 분자량이 300 내지 5,000이고,
    230℃에서 60분간의 하드 베이크(bake) 전후의 발광강도의 비율인 광유지율이 60% 이상인 것을 특징으로 하는 양자점 분산체.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광루미네선스 양자점 입자는 적 양자점 입자, 녹 양자점 입자 또는 청 양자점 입자인 것을 특징으로 하는 양자점 분산체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 분산제는 상기 광루미네선스 양자점 입자의 함량 100질량부를 기준으로 10 내지 500질량부인 것을 특징으로 하는 양자점 분산체.
  5. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항의 양자점 분산체를 포함하는 자발광 감광성 수지 조성물.
  6. 제5항의 자발광 감광성 수지 조성물로 제조되는 것을 특징으로 하는 컬러필터.
  7. 제6항의 컬러필터를 포함하는 화상표시장치.
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