디스플레이의 색 재현율을 향상시키기 위해서는 디스플레이의 RGB 발광체에서 방출되는 빛이 원색에 가까운 빛을 발현해야 하며 RGB 의 주요 색상의 중첩이 발생할 경우 디스플레이의 색 재현율이 감소하게 된다. 본 연구에서는 디스플레이의 색 재현율을 증가시키기 위해 RGB 중 blue 와 green 색상 사이의 500 nm 영역대의 발광체 간의 중첩이 발생하는 불필요한 영역의 빛을 흡수하는 컬러필터를 개발하고자 하였고 이를 위해 500 nm 영역에 해당하는 cyan 색상의 빛을 선택적으로 흡수할 수 있는 염료를 개발하고자 하였다.
본 연구에서는 cyanine 계열 염료를 기반으로 하여 컬러필터에 사용될 염료를 합성하였으며 염료의 side position 및 meso position 에서의 치환기 도입에 따른 흡광 파장 영역 변화 및 염료의 흡광 반치폭, 형광 양자 수율의 변화를 관찰하였다. 추가적으로 합성된 염료에 양이온성 염료의 내구성을 향상시킬 수 있는 weakly coordinating anion (WCA) 인 bis(trifluorosulfonyl)imide (TFSI) anion 을 치환하여 염료의 광학적 특성 변화를 측정하였고 TGA 분석과 내광성 측정을 통하여 화학 반응성 특성 변화에 의한 내구성 향상이 이루어졌음을 관찰하였다.
합성된 염료가 컬러필터 상에서도 용액 상 및 파우더 상과 유사한 특성을 유지하는지 관찰하기 위해 바인더를 이용하여 제작한 필름을 통해 광학적 특성 및 내열적 특성을 관찰하였다. 필름 상에서도 치환체 도입에 따라 용액상과 유사한 흡광 파장 영역대의 변화 및 흡광 반치폭의 감소를 확인할 수 있었으며 투과도 측정을 통하여 500 nm 영역대의 빛을 선택적으로 차단할 수 있음을 확인하였다. 염료의 필름상에서의 내열성은 고온에서 baking 과정을 거친 전 후의 필름의 흡광 강도를 비교하여 측정하였으며 TFSI 가 치환된 염료는 흡광 강도를 더 잘 유지하여 내열성이 강화되었음을 확인하였다.