KR101954122B1 - 실라잔계 코팅액을 이용한 코팅 조성물 및 이를 이용한 배리어 도막의 형성방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, QLED(Quantum Dot LED)에 형성된 양자점을 산소 또는 수분으로부터 보호하기 위한 배리어 도막을 형성하기 위한 코팅 조성물로서, 실라잔계 코팅액; 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 산소 스캐빈저(Oxygen Scavenger) 0.01∼5중량부; 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 폴리실세스퀴옥산(Polysilsesquioxane) 0.1∼50중량부; 및 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 광개시제 0.01∼7중량부를 포함하는 코팅 조성물 및 이를 이용한 배리어 도막의 형성방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 실라잔계 코팅액을 포함하는 코팅 조성물을 이용하여 산소 및/또는 수분 차단 성능이 향상된 배리어 도막을 형성할 수 있다.
Description
본 발명은 코팅 조성물 및 이를 이용한 배리어 도막의 형성방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실라잔계 코팅액을 포함하면서 산소 및/또는 수분 차단 성능이 향상된 배리어 도막을 형성할 수 있는 코팅 조성물과, 산소 및/또는 수분 차단 성능이 향상된 배리어 도막을 형성하는 방법에 관한 것이다.
최근 FHD(full high definition) 디스플레이(Display)를 넘어 QHD(quad high definition), UHD(ultra high definition) 디스플레이 등 고화질 모니터가 상용화됨에 따라, OLED(organic light emitting diode)와 QLED(Quantum Dot LED) 등에 대한 대중적 관심 또한 증가하고 있다.
또한, QLED에 사용되는 양자점은 열과 수분에 취약하며, 이러한 외부 인자에 노출될 경우 심각한 특성 저하가 야기된다. QLED의 상용화에 앞서 양자점을 수분/산소와 같은 외부인자로부터 차단하기 위한 연구가 중요시되는 이유이다.
기존 LED 패키징(packaging) 분야에서는 두 개의 유리 기판을 사용해 밀봉하는 기술이 많이 사용되어 왔으나, 유리 사용으로 인한 공정비용 증가, 낮은 열전도성, 유연 패널(Flexible panel) 적용의 어려움으로 인해 새로운 봉지재(encapsulation) 기술에 대한 필요성이 대두되었다.
유리 기판을 대체하기 위한 무기 박막 봉지층 개발에 관한 연구가 많이 진행되고 있으나, 상용화되기에는 부족한 수준이다. 수치상 뛰어난 배리어 성능을 보이는 여러 연구 결과가 보고되고 있으나, 대부분은 원자층증착(ALD; Atomic layer deposition), 물리기상증착(PVD; physical vapor deposition), 스퍼터링(Sputtering) 등 고가의 복잡한 공정이 이용된다.
최근 실라잔계 소재를 이용한 배리어 필름도 개발되고 있으나, 상용화까지는 더 많은 기술 개발이 요구되는 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 실라잔계 코팅액을 포함하면서 산소 및/또는 수분 차단 성능이 향상된 배리어 도막을 형성할 수 있는 코팅 조성물을 제공함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 실라잔계 코팅액을 포함하는 코팅 조성물을 이용하여 산소 및/또는 수분 차단 성능이 향상된 배리어 도막을 형성하는 방법을 제공함에 있다.
본 발명은, QLED(Quantum Dot LED)에 형성된 양자점을 산소 또는 수분으로부터 보호하기 위한 배리어 도막을 형성하기 위한 코팅 조성물로서, 실라잔계 코팅액; 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 산소 스캐빈저(Oxygen Scavenger) 0.01∼5중량부; 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 폴리실세스퀴옥산(Polysilsesquioxane) 0.1∼50중량부; 및 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 광개시제 0.01∼7중량부를 포함하는 코팅 조성물을 제공한다.
상기 실라잔계 코팅액은 무기 폴리실라잔을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 코팅 조성물은 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 크기가 다른 실리카 나노입자들 0.01∼5중량부; 및 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 실록산계 표면개질제 0.01∼3중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 실록산계 표면개질제는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 실리카 나노입자들은 1∼20㎚의 평균 입경을 갖는 제1 실리카 나노입자와, 30∼200㎚의 평균 입경을 갖는 제2 실리카 나노입자와, 300∼800㎚의 평균 입경을 갖는 제3 실리카 나노입자를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1 실리카 나노입자, 상기 제2 실리카 나노입자 및 상기 제3 실리카 나노입자는 80∼99 : 0.1∼20 : 0.001∼3의 부피비를 이루는 것이 바람직하다.
상기 코팅 조성물은 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 Al2O3, ZrO2 및 TiO2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 나노입자 0.01∼3중량부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은, QLED(Quantum Dot LED)에 형성된 양자점을 산소 또는 수분으로부터 보호하기 위한 배리어 도막을 형성하기 위한 코팅 조성물로서, 실라잔계 코팅액; 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 크기가 다른 실리카 나노입자들 0.01∼5중량부; 및 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 실록산계 표면개질제 0.01∼3중량부를 포함하는 코팅 조성물을 제공한다.
상기 실라잔계 코팅액은 무기 폴리실라잔을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 실록산계 표면개질제는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 실리카 나노입자들은 1∼20㎚의 평균 입경을 갖는 제1 실리카 나노입자와, 30∼200㎚의 평균 입경을 갖는 제2 실리카 나노입자와, 300∼800㎚의 평균 입경을 갖는 제3 실리카 나노입자를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1 실리카 나노입자, 상기 제2 실리카 나노입자 및 상기 제3 실리카 나노입자는 80∼99 : 0.1∼20 : 0.001∼3의 부피비를 이루는 것이 바람직하다.
상기 코팅 조성물은 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 Al2O3, ZrO2 및 TiO2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 나노입자 0.01∼3중량부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은, QLED(Quantum Dot LED)에 형성된 양자점을 산소 또는 수분으로부터 보호하기 위한 배리어 도막의 형성방법으로서, (a) 실라잔계 코팅액에 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 산소 스캐빈저(Oxygen Scavenger) 0.01∼5중량부, 폴리실세스퀴옥산(Polysilsesquioxane) 0.1∼50중량부 및 광개시제 0.01∼7중량부를 혼합하여 코팅 조성물을 형성하는 단계; (b) 양자점이 구비된 QLED 소자 상부에 상기 코팅 조성물을 코팅하는 단계; 및 (c) 코팅된 코팅 조성물을 자외선으로 경화시키는 단계를 포함하는 배리어 도막의 형성방법을 제공한다.
상기 실라잔계 코팅액은 무기 폴리실라잔을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 (a) 단계는, 단위면적당 패킹밀도를 최대화하기 위하여 크기가 다른 실리카 나노입자들을 배합하는 단계; 및 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 배합된 실리카 나노입자들 0.01∼5중량부와 실록산계 표면개질제 0.01∼3중량부를 상기 실라잔계 코팅액에 혼합하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 실록산계 표면개질제는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 실리카 나노입자들은 1∼20㎚의 평균 입경을 갖는 제1 실리카 나노입자와, 30∼200㎚의 평균 입경을 갖는 제2 실리카 나노입자와, 300∼800㎚의 평균 입경을 갖는 제3 실리카 나노입자를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1 실리카 나노입자, 상기 제2 실리카 나노입자 및 상기 제3 실리카 나노입자는 80∼99 : 0.1∼20 : 0.001∼3의 부피비로 배합되는 것이 바람직하다.
상기 실라잔계 코팅액에 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 Al2O3, ZrO2 및 TiO2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 나노입자 0.01∼3중량부를 더 혼합할 수도 있다.
또한, 본 발명은, QLED(Quantum Dot LED)에 형성된 양자점을 산소 또는 수분으로부터 보호하기 위한 배리어 도막의 형성방법으로서, (a) 단위면적당 패킹밀도를 최대화하기 위하여 크기가 다른 실리카 나노입자들을 배합하는 단계; (b) 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 배합된 상기 실리카 나노입자들 0.01∼5중량부와 실록산계 표면개질제 0.01∼3중량부를 실라잔계 코팅액에 혼합하여 코팅 조성물을 형성하는 단계; (c) 양자점이 구비된 QLED 소자 상부에 상기 코팅 조성물을 코팅하는 단계; 및 (d) 코팅된 코팅 조성물을 열경화 시키는 단계를 포함하는 배리어 도막의 형성방법을 제공한다.
상기 실라잔계 코팅액은 무기 폴리실라잔을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 실록산계 표면개질제는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 실리카 나노입자들은 1∼20㎚의 평균 입경을 갖는 제1 실리카 나노입자와, 30∼200㎚의 평균 입경을 갖는 제2 실리카 나노입자와, 300∼800㎚의 평균 입경을 갖는 제3 실리카 나노입자를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1 실리카 나노입자, 상기 제2 실리카 나노입자 및 상기 제3 실리카 나노입자는 80∼99 : 0.1∼20 : 0.001∼3의 부피비로 배합되는 것이 바람직하다.
상기 실라잔계 코팅액에 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 Al2O3, ZrO2 및 TiO2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 나노입자 0.01∼3중량부를 더 혼합할 수도 있다.
본 발명에 의하면, 실라잔계 코팅액을 포함하는 코팅 조성물을 이용하여 산소 및/또는 수분 차단 성능이 향상된 배리어 도막을 형성할 수 있다. 이를 통해 QLED(Quantum Dot LED) 패키지 제작을 위한 공정을 간소화하고 저비용화 할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 고체 형태의 실리카 나노입자와 액체 형태의 실록산계 표면개질제를 실라잔계 코팅액에 혼합한 코팅 조성물을 이용함으로써, 기존 실리콘계 배리어 필름에 비해 구조가 보다 견고화되고 산소 또는 수분 차단 성능이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 260nm 이하 파장의 자외선 경화 방식을 적용하여 배리어 도막의 상층부와 하층부의 경화도를 조절함으로써, 외부로부터 유입되는 산소 또는 수분 차단율을 증가시킬 수 있으며, 이를 통해 배리어 도막의 특성 향상이 가능하다. 자외선 경화에 의해 배리어 도막이 견고하게 구조화되어 산소 또는 수분 차단 성능이 향상될 수 있다.
도 1은 실리카 나노입자 및 실록산계 표면개질제를 실라잔계 코팅액과 혼합한 코팅 조성물을 코팅하여 형성한 배리어 도막의 모식도이다.
도 2는 실험예 1에 따라 제조된 배리어 도막을 보여주는 사진이다.
도 3은 실험예 1에 따라 제조된 배리어 도막의 수접촉각을 보여주는 도면이다.
도 4는 실라잔계 코팅액을 코팅하여 형성한 배리어 도막의 모식도이다.
도 5는 실험예 2에 따라 제조된 배리어 도막을 보여주는 사진이다.
도 6은 실험예 2에 따라 제조된 배리어 도막의 수접촉각을 보여주는 도면이다.
도 7은 실험예 5에 따라 제조된 배리어 도막을 보여주는 사진이다.
도 8은 실험예 5에 따라 제조된 배리어 도막의 수접촉각을 보여주는 도면이다.
도 9는 실험예 6에 따라 PL(Photoluminescence) 강도 측정을 하기 전의 모습을 보여주는 도면이고, 도 10은 발광 후의 모습을 보여주는 도면이다.
도 11은 실험예 6에서 배리어 도막이 구비된 QLED 칩의 파장에 따른 PL(Photoluminescence) 강도를 보여주는 그래프이다.
도 2는 실험예 1에 따라 제조된 배리어 도막을 보여주는 사진이다.
도 3은 실험예 1에 따라 제조된 배리어 도막의 수접촉각을 보여주는 도면이다.
도 4는 실라잔계 코팅액을 코팅하여 형성한 배리어 도막의 모식도이다.
도 5는 실험예 2에 따라 제조된 배리어 도막을 보여주는 사진이다.
도 6은 실험예 2에 따라 제조된 배리어 도막의 수접촉각을 보여주는 도면이다.
도 7은 실험예 5에 따라 제조된 배리어 도막을 보여주는 사진이다.
도 8은 실험예 5에 따라 제조된 배리어 도막의 수접촉각을 보여주는 도면이다.
도 9는 실험예 6에 따라 PL(Photoluminescence) 강도 측정을 하기 전의 모습을 보여주는 도면이고, 도 10은 발광 후의 모습을 보여주는 도면이다.
도 11은 실험예 6에서 배리어 도막이 구비된 QLED 칩의 파장에 따른 PL(Photoluminescence) 강도를 보여주는 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하에서, '나노'라 함은 나노미터(㎚) 단위의 크기로서 1∼1000㎚의 크기를 의미하는 것으로 사용하고, '나노입자'라 함은 1∼1000㎚의 크기를 갖는 입자(particle)를 의미하는 것으로 사용한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 코팅 조성물은, QLED(Quantum Dot LED)에 형성된 양자점을 산소 또는 수분으로부터 보호하기 위한 배리어 도막을 형성하기 위한 코팅 조성물로서, 실라잔계 코팅액; 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 산소 스캐빈저(Oxygen Scavenger) 0.01∼5중량부; 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 폴리실세스퀴옥산(Polysilsesquioxane) 0.1∼50중량부; 및 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 광개시제 0.01∼7중량부를 포함한다.
상기 실라잔계 코팅액은 무기 폴리실라잔을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 코팅 조성물은 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 크기가 다른 실리카 나노입자들 0.01∼5중량부; 및 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 실록산계 표면개질제 0.01∼3중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 실록산계 표면개질제는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 실리카 나노입자들은 1∼20㎚의 평균 입경을 갖는 제1 실리카 나노입자와, 30∼200㎚의 평균 입경을 갖는 제2 실리카 나노입자와, 300∼800㎚의 평균 입경을 갖는 제3 실리카 나노입자를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1 실리카 나노입자, 상기 제2 실리카 나노입자 및 상기 제3 실리카 나노입자는 80∼99 : 0.1∼20 : 0.001∼3의 부피비를 이루는 것이 바람직하다.
상기 코팅 조성물은 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 Al2O3, ZrO2 및 TiO2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 나노입자 0.01∼3중량부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 코팅 조성물은, QLED(Quantum Dot LED)에 형성된 양자점을 산소 또는 수분으로부터 보호하기 위한 배리어 도막을 형성하기 위한 코팅 조성물로서, 실라잔계 코팅액; 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 크기가 다른 실리카 나노입자들 0.01∼5중량부; 및 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 실록산계 표면개질제 0.01∼3중량부를 포함한다.
상기 실라잔계 코팅액은 무기 폴리실라잔을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 실록산계 표면개질제는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 실리카 나노입자들은 1∼20㎚의 평균 입경을 갖는 제1 실리카 나노입자와, 30∼200㎚의 평균 입경을 갖는 제2 실리카 나노입자와, 300∼800㎚의 평균 입경을 갖는 제3 실리카 나노입자를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1 실리카 나노입자, 상기 제2 실리카 나노입자 및 상기 제3 실리카 나노입자는 80∼99 : 0.1∼20 : 0.001∼3의 부피비를 이루는 것이 바람직하다.
상기 코팅 조성물은 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 Al2O3, ZrO2 및 TiO2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 나노입자 0.01∼3중량부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 배리어 도막의 형성방법은, QLED(Quantum Dot LED)에 형성된 양자점을 산소 또는 수분으로부터 보호하기 위한 배리어 도막의 형성방법으로서, (a) 실라잔계 코팅액에 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 산소 스캐빈저(Oxygen Scavenger) 0.01∼5중량부, 폴리실세스퀴옥산(Polysilsesquioxane) 0.1∼50중량부 및 광개시제 0.01∼7중량부를 혼합하여 코팅 조성물을 형성하는 단계; (b) 양자점이 구비된 QLED 소자 상부에 상기 코팅 조성물을 코팅하는 단계; 및 (c) 코팅된 코팅 조성물을 자외선으로 경화시키는 단계를 포함한다.
상기 실라잔계 코팅액은 무기 폴리실라잔을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 (a) 단계는, 단위면적당 패킹밀도를 최대화하기 위하여 크기가 다른 실리카 나노입자들을 배합하는 단계; 및 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 배합된 실리카 나노입자들 0.01∼5중량부와 실록산계 표면개질제 0.01∼3중량부를 상기 실라잔계 코팅액에 혼합하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 실록산계 표면개질제는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 실리카 나노입자들은 1∼20㎚의 평균 입경을 갖는 제1 실리카 나노입자와, 30∼200㎚의 평균 입경을 갖는 제2 실리카 나노입자와, 300∼800㎚의 평균 입경을 갖는 제3 실리카 나노입자를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1 실리카 나노입자, 상기 제2 실리카 나노입자 및 상기 제3 실리카 나노입자는 80∼99 : 0.1∼20 : 0.001∼3의 부피비로 배합되는 것이 바람직하다.
상기 실라잔계 코팅액에 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 Al2O3, ZrO2 및 TiO2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 나노입자 0.01∼3중량부를 더 혼합할 수도 있다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 배리어 도막의 형성방법은, QLED(Quantum Dot LED)에 형성된 양자점을 산소 또는 수분으로부터 보호하기 위한 배리어 도막의 형성방법으로서, (a) 단위면적당 패킹밀도를 최대화하기 위하여 크기가 다른 실리카 나노입자들을 배합하는 단계; (b) 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 배합된 상기 실리카 나노입자들 0.01∼5중량부와 실록산계 표면개질제 0.01∼3중량부를 실라잔계 코팅액에 혼합하여 코팅 조성물을 형성하는 단계; (c) 양자점이 구비된 QLED 소자 상부에 상기 코팅 조성물을 코팅하는 단계; 및 (d) 코팅된 코팅 조성물을 열경화 시키는 단계를 포함한다.
상기 실라잔계 코팅액은 무기 폴리실라잔을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 실록산계 표면개질제는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 실리카 나노입자들은 1∼20㎚의 평균 입경을 갖는 제1 실리카 나노입자와, 30∼200㎚의 평균 입경을 갖는 제2 실리카 나노입자와, 300∼800㎚의 평균 입경을 갖는 제3 실리카 나노입자를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1 실리카 나노입자, 상기 제2 실리카 나노입자 및 상기 제3 실리카 나노입자는 80∼99 : 0.1∼20 : 0.001∼3의 부피비로 배합되는 것이 바람직하다.
상기 실라잔계 코팅액에 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 Al2O3, ZrO2 및 TiO2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 나노입자 0.01∼3중량부를 더 혼합할 수도 있다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배리어 도막의 형성방법을 더욱 구체적으로 설명한다.
<실시예 1>
실라잔계 코팅액에 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 산소 스캐빈저(Oxygen Scavenger) 0.01∼5중량부, 폴리실세스퀴옥산(POSS; Polysilsesquioxane) 0.1∼50중량부 및 광개시제 0.01∼7중량부를 혼합하여 코팅 조성물을 형성한다.
실라잔계 코팅액은 유기 폴리실라잔을 포함하는 코팅액, 무기 폴리실라잔을 포함하는 코팅액 등이 있으며, 본 발명에서는 무기 폴리실라잔을 포함하는 코팅액을 사용하는 것이 바람직하다.
산소 스캐빈저(Oxygen Scavenger)의 첨가를 통해 외부로부터의 산소 유입을 차단 또는 방지하여 산소차단 특성을 향상시킬 수가 있다. 상기 산소 스캐빈저(Oxygen Scavenger)는 실라잔계 코팅액에 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 0.01∼5중량부 혼합하는 것이 바람직하다. 상기 산소 스캐빈저는 산소를 흡착하는 물질로서 1,2,5-트리메틸피롤, 트리페닐포스핀, 아황산나트륨(Na2SO3), 히드라진(hydrazine)계 화합물, 카르보히드라지드(carbohydrazide), 이들의 혼합물 등을 그 예로 들 수 있다.
상기 폴리실세스퀴옥산(POSS; Polysilsesquioxane)의 첨가를 통해 코팅 조성물에 함유된 소재 간의 결합을 강하게 함으로써 견고한 구조의 배리어 도막을 형성할 수가 있다. 상기 폴리실세스퀴옥산(POSS)은 실라잔계 코팅액에 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 0.01∼3중량부 혼합하는 것이 바람직하다. 상기 폴리실세스퀴옥산(POSS)의 구체적인 예로는 메타크릴 폴리실세스퀴옥산(Methacryl POSS) 등을 그 예로 들 수 있다.
상기 광개시제는 자외선에 의한 중합을 유도하여 경화시키기 위하여 첨가한다. 상기 광개시제는 실라잔계 코팅액에 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 0.01∼7중량부 혼합하는 것이 바람직하다. 상기 광개시제로는 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤(이가큐어 184, 바스프 제품) 등을 그 예로 들 수 있다.
단위면적당 패킹밀도를 최대화하기 위하여 크기가 다른 실리카 나노입자들을 배합하고, 배합된 실리카 나노입자들과 실록산계 표면개질제를 상기 실라잔계 코팅액에 혼합할 수도 있다. 나노입자 형태의 실리카(SiO2)와 투명한 액체 상태의 유기 실록산(siloxane)계 표면개질제를 이용함으로써, 경화 시 발생할 수 있는 배리어 도막의 표면결함을 최소화하고 구조를 치밀하게 하여 배리어 특성을 향상시킬 수가 있다.
상기 실리카 나노입자들은 1∼20㎚의 평균 입경을 갖는 제1 실리카 나노입자와, 30∼200㎚의 평균 입경을 갖는 제2 실리카 나노입자와, 300∼800㎚의 평균 입경을 갖는 제3 실리카 나노입자를 포함하는 것이 바람직하다. 단위면적당 패킹밀도를 최대화하기 위하여 상기 제1 실리카 나노입자, 상기 제2 실리카 나노입자 및 상기 제3 실리카 나노입자는 80∼99 : 0.1∼20 : 0.001∼3의 부피비로 배합되는 것이 바람직하다. 적어도 3가지 크기의 실리카 나노입자를 단위면적당 패킹 밀도가 최대가 되는 비율로 배합하여 실라잔계 코팅액에 첨가하게 되면, 배리어 도막의 물리적 구조를 치밀하게 구성할 수 있는 효과가 있다. 실리콘 나노입자들을 사용함으로써 배리어 도막 표면에서 발생할 수 있는 표면결함이 감소되고 도막의 물리적 구조가 강화되어 가스 배리어 특성이 향상된다. 상기 실리카 나노입자들은 상기 실라잔계 코팅액에 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 0.01∼5중량부 혼합하는 것이 바람직하다.
상기 실록산계 표면개질제는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)을 포함할 수 있다. 상기 실록산계 표면개질제는 상기 실라잔계 코팅액에 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 0.01∼3중량부 혼합하는 것이 바람직하다. 실록산계 표면개질제에 의해 실리카 나노입자의 표면이 개질될 수도 있고 실록산계 표면개질제에 의해 배리어 도막이 견고하게 구조화되면서 소수성이 확보됨으로써 산소 또는 수분 차단 성능이 향상될 수가 있다.
상기 실라잔계 코팅액에 Al2O3, ZrO2 및 TiO2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 나노입자를 더 혼합할 수도 있다. 상기 Al2O3, ZrO2 및 TiO2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 나노입자는 1∼20㎚의 평균 입경을 갖는 제1 나노입자와, 30∼200㎚의 평균 입경을 갖는 제2 나노입자와, 300∼800㎚의 평균 입경을 갖는 제3 나노입자를 포함할 수도 있다. 단위면적당 패킹밀도를 최대화하기 위하여 상기 제1 나노입자, 상기 제2 나노입자 및 상기 제3 나노입자는 80∼99 : 0.1∼20 : 0.001∼3의 부피비로 배합되는 것이 바람직하다. 상기 Al2O3, ZrO2 및 TiO2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 나노입자는 실라잔계 코팅액에 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 0.01∼3중량부 혼합하는 것이 바람직하다.
상기 폴리실세스퀴옥산(POSS; Polysilsesquioxane)은 코팅 조성물에 함유된 무기소재(실리카 나노입자)와 유기소재 (산소 스캐빈저, 실록산계 표면개질제) 간의 결합을 강하게 하는 역할을 담당할 수 있으며, 이에 의해 견고한 구조의 배리어 도막이 형성될 수가 있다.
양자점이 구비된 QLED 소자 상부에 상기 코팅 조성물을 코팅한다.
상기 코팅은 스핀코팅(spin coating), 딥코팅(dip coating) 등을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 스핀코팅을 이용한다. 상기 스핀코팅은 양자점이 구비된 QLED 소자 상부에 형성되는 배리어 도막의 두께 등을 고려하여 500∼5000 rpm, 더욱 구체적으로는 1000∼3500 rpm 정도의 회전속도로 수행하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 스핀코팅은 배리어 도막의 두께 등을 고려하여 2초∼60초, 더욱 구체적으로는 10∼30초 동안 수행하는 것이 바람직하다.
코팅된 코팅 조성물을 자외선으로 경화시킨다. 상기 경화 후에는 치밀(Dense)한 구조의 배리어 도막이 형성되게 된다.
상기 경화는 260㎚이거나 이보다 작은 파장을 갖는 자외선(ultraviolet; UV)을 이용할 수 있다. 상기 자외선은 170∼260㎚의 파장을 갖는 자외선인 것이 바람직하다. 자외선 경화에 의해 배리어 도막이 견고하게 구조화되어 산소 또는 수분 차단 성능이 향상된다. 260㎚ 이하의 자외선 경화를 이용함으로써 배리어 도막 형성 시 발생할 수 있는 표면결함이 감소되고 도막의 물리적 구조가 강화되어 가스 배리어 특성이 향상된다.
<실시예 2>
배리어 도막의 물리적 구조를 강화하여, 배리어 도막의 산소 또는 수분 차단 성능을 향상시킬 수 있다. 배리어 도막의 물리적 구조를 치밀하게 구성함으로써 배리어 도막의 산소/수분 차단 성능을 향상시킬 수가 있다. 나노입자 형태의 실리카(SiO2)와 투명한 액체 상태의 유기 실록산(siloxane)계 표면개질제를 이용함으로써, 경화 시 발생할 수 있는 배리어 도막의 표면결함을 최소화하고 구조를 견고히 하며 표면조도가 감소되어 배리어 특성을 향상시킬 수가 있다.
단위면적당 패킹밀도(Packing Density)를 최대화하기 위하여 크기가 다른 실리카 나노입자들을 배합한다. 상기 실리카 나노입자들은 1∼20㎚의 평균 입경을 갖는 제1 실리카 나노입자와, 30∼200㎚의 평균 입경을 갖는 제2 실리카 나노입자와, 300∼800㎚의 평균 입경을 갖는 제3 실리카 나노입자를 포함하는 것이 바람직하다. 단위면적당 패킹밀도를 최대화하기 위하여 상기 제1 실리카 나노입자, 상기 제2 실리카 나노입자 및 상기 제3 실리카 나노입자는 80∼99 : 0.1∼20 : 0.001∼3의 부피비로 배합되는 것이 바람직하다. 적어도 3가지 크기의 실리카 나노입자를 단위면적당 패킹 밀도가 최대가 되는 비율로 배합하여 실라잔계 코팅액에 첨가하게 되면, 배리어 도막의 물리적 구조를 치밀하게 구성할 수 있는 효과가 있다. 실리콘 나노입자들을 사용함으로써 배리어 도막 표면에서 발생할 수 있는 표면결함이 감소되고 도막의 물리적 구조가 강화되어 가스 배리어 특성이 향상된다.
배리어 도막의 물리적 구조를 치밀하게 구성하기 위하여 배합된 실리카 나노입자들과 실록산계 표면개질제를 실라잔계 코팅액에 혼합하여 코팅 조성물을 형성한다.
실라잔계 코팅액은 유기 폴리실라잔을 포함하는 코팅액, 무기 폴리실라잔을 포함하는 코팅액 등이 있으며, 본 발명에서는 무기 폴리실라잔을 포함하는 코팅액을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 실록산계 표면개질제는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)을 포함할 수 있다. 상기 실록산계 표면개질제는 상기 실라잔계 코팅액에 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 0.01∼3중량부 혼합하는 것이 바람직하다. 실록산계 표면개질제에 의해 실리카 나노입자의 표면이 개질될 수도 있고 실록산계 표면개질제에 의해 배리어 도막이 견고하게 구조화되면서 소수성이 확보됨으로써 산소 또는 수분 차단 성능이 향상될 수가 있다.
상기 실리카 나노입자들은 상기 실라잔계 코팅액에 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 0.01∼5중량부 혼합하는 것이 바람직하다.
상기 실라잔계 코팅액에 Al2O3, ZrO2 및 TiO2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 나노입자를 더 혼합할 수도 있다. 상기 Al2O3, ZrO2 및 TiO2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 나노입자는 1∼20㎚의 평균 입경을 갖는 제1 나노입자와, 30∼200㎚의 평균 입경을 갖는 제2 나노입자와, 300∼800㎚의 평균 입경을 갖는 제3 나노입자를 포함할 수도 있다. 단위면적당 패킹밀도를 최대화하기 위하여 상기 제1 나노입자, 상기 제2 나노입자 및 상기 제3 나노입자는 80∼99 : 0.1∼20 : 0.001∼3의 부피비로 배합되는 것이 바람직하다. 상기 Al2O3, ZrO2 및 TiO2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 나노입자는 실라잔계 코팅액에 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 0.01∼3중량부 혼합하는 것이 바람직하다.
양자점이 구비된 QLED 소자 상부에 상기 코팅 조성물을 코팅한다. 상기 코팅은 스핀코팅(spin coating), 딥코팅(dip coating) 등을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 스핀코팅을 이용한다. 상기 스핀코팅은 양자점이 구비된 QLED 소자 상부에 형성되는 배리어 도막의 두께 등을 고려하여 500∼5000 rpm, 더욱 구체적으로는 1000∼3500 rpm 정도의 회전속도로 수행하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 스핀코팅은 배리어 도막의 두께 등을 고려하여 2초∼60초, 더욱 구체적으로는 10∼30초 동안 수행하는 것이 바람직하다.
코팅된 코팅 조성물을 경화시킨다. 상기 경화 후에는 치밀(Dense)한 구조의 배리어 도막이 형성되게 된다.
상기 경화는 열경화(thermal curing)를 이용할 수 있다. 상기 열경화는 실라잔계 코팅액을 포함하는 코팅 조성물이 타는 온도보다 낮은 85∼120℃ 정도의 온도에서 수행하는 것이 바람직하다.
상기 경화는 260㎚이거나 이보다 작은 파장을 갖는 자외선(ultraviolet; UV)을 이용할 수도 있다. 상기 자외선은 170∼260㎚의 파장을 갖는 자외선인 것이 바람직하다. 자외선 경화를 위해서는 일반적으로 광개시제가 요구되지만, 본 실시예에서는 광개시제의 사용이 필요치 않으며, 광개시제의 첨가 없이도 260nm 이하의 파장을 갖는 자외선을 이용하여 경화시킬 수가 있다. 260nm 이하 파장의 자외선 경화 방식을 적용하여 배리어 도막의 상층부와 하층부의 경화도를 조절함으로써, 외부로부터 유입되는 산소 또는 수분 차단율을 증가시킬 수 있으며, 이를 통해 배리어 도막의 특성 향상이 가능하다. 자외선 경화에 의해 배리어 도막이 견고하게 구조화되어 산소 또는 수분 차단 성능이 향상된다. 자외선 경화를 적용함으로써, 코팅된 배리어 도막의 상부와 하부 경화 정도를 다르게 하여 산소의 차단 성능을 향상시킬 수 있다. 260㎚ 이하의 자외선 경화를 이용함으로써 배리어 도막 형성 시 발생할 수 있는 표면결함이 감소되고 도막의 물리적 구조가 강화되어 가스 배리어 특성이 향상된다.
도 1은 실리카 나노입자 및 실록산계 표면개질제를 실라잔계 코팅액과 혼합한 코팅 조성물을 코팅하여 형성한 배리어 도막의 모식도이다.
도 1을 참조하면, 실리카 나노입자나 실록산계 표면개질제로부터 유도된 Si 소스(Si source)에 의해 배리어 도막은 물리적으로 치밀해지고 소수성이 확보되어 산소 또는 수분 차단 성능이 향상될 수가 있다.
이하에서, 본 발명에 따른 실험예들을 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실험예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
<실험예 1>
실라잔(silazane)계 코팅액을 이용하여 배리어 도막을 형성하였다. 3000rpm의 회전속도로 20초 동안 스핀코팅(Spin Coating)을 통해 50×50 mm PET(polyethylene terephthalate) 필름(film) 상에 코팅하였으며, 이후 100℃에서 2분 동안 열경화 하여 배리어 도막을 형성하였다. 상기 실라잔계 코팅액은 무기 폴리실라잔을 포함하는 코팅액이다.
상기 배리어 도막에 대하여 미국 Mocon사의 OX-TRAN Model 2/21을 이용하여 산소투과도를 측정하고 독일 KRUSS사의 DSE 20E를 이용하여 측정된 수접촉각을 측정하였으며, 산소투과도는 2.15E+01 cc/㎡·day 였고 수접촉각은 71.3° 였다. 도 2는 실험예 1에 따라 제조된 배리어 도막을 보여주는 사진이고, 도 3은 실험예 1에 따라 제조된 배리어 도막의 수접촉각을 보여주는 도면이다.
<실험예 2>
실라잔계 코팅액을 PET(polyethylene terephthalate) 필름 위에 3000rpm의 회전속도로 20초 동안 스핀코팅한 후, 260nm 이하 파장에서 5분간 자외선(UV) 경화를 수행하여 배리어 도막을 형성하였다. 상기 실라잔계 코팅액은 무기 폴리실라잔을 포함하는 코팅액이다.
도 4는 실라잔계 코팅액을 코팅하여 형성한 배리어 도막의 모식도이다.
도 4를 참조하면, 광개시제의 첨가 없이도 260nm 이하의 파장을 갖는 자외선 경화에 의해 물리적으로 치밀해져서 산소 또는 수분 차단 성능이 향상될 수가 있다.
미국 Mocon사의 OX-TRAN Model 2/21 장비를 이용하여 산소투과도를 측정하였고 독일 KRUSS사의 DSE 20E를 이용하여 측정된 수접촉각을 측정하였다.
자외선(UV) 경화를 통해 형성된 배리어 도막의 산소투과도는 1.70E-01 cc/㎡·day 였고, 수접촉각은 74.5°로 측정되었다. 실험예 1에 따른(열경화 방식을 이용해 경화한) 배리어 도막의 산소투과도(2.15E+01 cc/㎡·day) 및 수접촉각(71.3°)과 비교하였을 때, 산소 차단 특성 및 발수 특성이 향상된 것으로 확인되었다. 도 5는 실험예 2에 따라 제조된 배리어 도막을 보여주는 사진이고, 도 6은 실험예 2에 따라 제조된 배리어 도막의 수접촉각을 보여주는 도면이다.
<실험예 3>
배리어 도막 형성 시, 발생 가능한 표면 결함을 보상할 수 있도록 하기 위하여, 지름 5, 50, 500 nm의 구형 실리카(SiO2) 나노입자(nanoparticle)를 97.98 : 1.99 : 0.03 부피비로 배합한 뒤, 실라잔계 코팅액에 전체 함량 대비 2wt% 이하로 소량 첨가하였다. 상기 실라잔계 코팅액은 무기 폴리실라잔을 포함하는 코팅액이다. 상기 실리카(SiO2) 나노입자가 혼합된 실라잔계 코팅액에 실록산(siloxane)계 표면개질제를 0.5wt% 이하로 첨가하였다. 상기 실록산계 표면개질제는 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane)을 포함하는 BYK-333을 사용하였다. 이후 500rpm에서 30분 동안 교반한 뒤, 1250mesh 필터(filter)를 이용하여 여과하여 코팅 조성물을 수득하였다.
상기 코팅 조성물을 PET(polyethylene terephthalate) 필름 상에 3000rpm의 회전속도로 20초 동안 스핀코팅하고, 100℃에서 2분 동안 열경화 하여 배리어 도막을 형성한 뒤, 미국 Mocon사의 OX-TRAN Model 2/21과 PERMATRAN-W700 장비를 이용하여 산소와 수분투과도를 측정하였다. 배리어 도막의 산소 및 수분투과도는 각각 9.13E-02 cc/㎡·day, 1.39E-01 g/㎡·day 였다. 실험예 1과 비교하여 산소차단 특성이 향상된 것을 확인할 수 있었다.
<실험예 4>
배리어 도막 형성 시, 발생 가능한 표면 결함을 보상할 수 있도록 하기 위하여, 실라잔계 코팅액에 산소 스캐빈저(Oxygen Scavenger), 폴리실세스퀴옥산(POSS; Polysilsesquioxane) 및 광개시제를 첨가하였다. 상기 실라잔계 코팅액은 무기 폴리실라잔을 포함하는 코팅액이다. 상기 산소 스캐빈저는 전체 함량 대비 0.1wt% 이하로 첨가하였다. 상기 폴리실세스퀴옥산은 메타크릴 폴리실세스퀴옥산(Methacryl POSS)를 사용하였고, 전체 함량 대비 20wt% 이하로 첨가하였다. 상기 광개시제는 전체 함량 대비 5wt% 이하로 첨가하였다.
이후 500rpm에서 30분 동안 교반한 뒤, 1250mesh 필터(filter)를 이용하여 여과하여 코팅 조성물을 수득하였다.
상기 코팅 조성물을 PET(polyethylene terephthalate) 필름 상에 3000rpm의 회전속도로 20초 동안 스핀코팅하고, 80℃에서 2분 동안 건조한 뒤, 185㎚의 자외선(UV)을 이용하여 3분 동안 경화하여 배리어 도막을 형성한 뒤, 미국 Mocon사의 OX-TRAN Model 2/21 와 PERMATRAN-W700를 이용하여 각각 산소투과도와 수분투과도를 측정하였다. 배리어 도막의 산소투과도는 7.32E-02 cc/㎡·day였고, 수분투과도는 5.21E-02 g/㎡·day 였다. 실험예 1과 비교하여 산소차단 특성이 향상된 것을 확인할 수 있었다.
<실험예 5>
배리어 도막 형성 시, 발생 가능한 표면 결함을 보상할 수 있도록 하기 위하여, 지름 5, 50, 500 nm의 구형 실리카(SiO2) 나노입자(nanoparticle)를 97.98 : 1.99 : 0.03 부피비로 배합한 뒤, 실라잔계 코팅액에 전체 함량 대비 2wt% 이하로 소량 첨가하였다. 상기 실라잔계 코팅액은 무기 폴리실라잔을 포함하는 코팅액이다. 상기 실리카(SiO2) 나노입자가 혼합된 실라잔계 코팅액에 실록산(siloxane)계 표면개질제를 0.5wt% 이하로 첨가하였다. 상기 실록산계 표면개질제는 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane)을 포함하는 BYK-333을 사용하였다. 상기 실록산계 표면개질제가 첨가된 결과물에 산소 스캐빈저(Oxygen Scavenger), 폴리실세스퀴옥산(POSS; Polysilsesquioxane) 및 광개시제를 첨가하였다. 상기 산소 스캐빈저는 전체 함량 대비 0.1wt% 이하로 첨가하였다. 상기 폴리실세스퀴옥산은 메타크릴 폴리실세스퀴옥산(Methacryl POSS)를 사용하였고, 전체 함량 대비 20wt% 이하로 첨가하였다. 상기 광개시제는 전체 함량 대비 5wt% 이하로 첨가하였다.
이후 500rpm에서 30분 동안 교반한 뒤, 1250mesh 필터(filter)를 이용하여 여과하여 코팅 조성물을 수득하였다.
상기 코팅 조성물을 PET(polyethylene terephthalate) 필름 상에 3000rpm의 회전속도로 20초 동안 스핀코팅하고, 80℃에서 2분 동안 건조한 뒤, 185㎚의 자외선(UV)을 이용하여 3분 동안 경화하여 배리어 도막을 형성한 뒤, 미국 Mocon사의 OX-TRAN Model 2/21 장비를 이용하여 산소투과도를 측정하였고 독일 KRUSS사의 DSE 20E를 이용하여 측정된 수접촉각을 측정하였다. 배리어 도막의 산소투과도는 4.20E-02 cc/㎡·day 였고, 수접촉각은 99.5° 였다. 실험예 1과 비교하여 산소차단 특성이 향상된 것을 확인할 수 있었으며, 수접촉각도 우수한 것으로 나타나 발수 특성 또한 향상된 것을 확인할 수 있었다. 도 7은 실험예 5에 따라 제조된 배리어 도막을 보여주는 사진이고, 도 8은 실험예 5에 따라 제조된 배리어 도막의 수접촉각을 보여주는 도면이다.
<실험예 6>
실험예 1에 따른 실라잔계 코팅액과 실험예 5에 따라 제조된 코팅 조성물을 QLED 칩(Chip) 위에 도포하였다. QLED 칩(Chip) 위에 상기 코팅 조성물을 Musashi Engineering사의 ML-808GX 디스펜서(Dispenser)를 이용하여 도포하고 경화시켜 배리어 도막을 형성하였다.
이후 25℃, 1atm에서 3일간 보관 후, 배리어 도막의 성능 비교를 위해 각 QLED 칩의 PL(Photoluminescence) 강도(Intensity)를 측정하였다. 도 9는 PL(Photoluminescence) 강도 측정을 하기 전의 모습을 보여주는 도면이고, 도 10은 발광 후의 모습을 보여주는 도면이다. 도 11은 배리어 도막이 구비된 QLED 칩의 파장에 따른 PL(Photoluminescence) 강도를 보여주는 그래프로서, 도 11에서 (a)는 실험예 5에 따른 코팅 조성물이 도포되어 형성된 배리어 도막이 구비된 QLED 칩에 대한 것이고, (b)는 실험예 1에 따른 코팅 조성물(실라잔계 코팅액)이 도포되어 형성된 배리어 도막이 구비된 QLED 칩에 대한 것이다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 실험예 5에 따른 코팅 조성물이 도포되어 형성된 배리어 도막이 구비된 QLED 칩은 500~550nm 파장대 영역에서 실험예 1에 따른 실라잔계 코팅액이 도포되어 형성된 배리어 도막이 구비된 QLED 칩 보다 높은 PL 강도를 보였다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
Claims (17)
- QLED(Quantum Dot LED)에 형성된 양자점을 산소 또는 수분으로부터 보호하기 위한 배리어 도막을 형성하기 위한 코팅 조성물로서,
실라잔계 코팅액;
상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 산소 스캐빈저(Oxygen Scavenger) 0.01∼5중량부;
상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 폴리실세스퀴옥산(Polysilsesquioxane) 0.1∼50중량부; 및
상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 광개시제 0.01∼7중량부를 포함하며,
상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 크기가 다른 실리카 나노입자들 0.01∼5중량부; 및
상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 실록산계 표면개질제 0.01∼3중량부를 더 포함하고,
상기 실리카 나노입자들은 1∼20㎚의 평균 입경을 갖는 제1 실리카 나노입자와, 30∼200㎚의 평균 입경을 갖는 제2 실리카 나노입자와, 300∼800㎚의 평균 입경을 갖는 제3 실리카 나노입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
- QLED(Quantum Dot LED)에 형성된 양자점을 산소 또는 수분으로부터 보호하기 위한 배리어 도막을 형성하기 위한 코팅 조성물로서,
실라잔계 코팅액;
상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 크기가 다른 실리카 나노입자들 0.01∼5중량부; 및
상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 실록산계 표면개질제 0.01∼3중량부를 포함하며,
상기 실리카 나노입자들은 1∼20㎚의 평균 입경을 갖는 제1 실리카 나노입자와, 30∼200㎚의 평균 입경을 갖는 제2 실리카 나노입자와, 300∼800㎚의 평균 입경을 갖는 제3 실리카 나노입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 실라잔계 코팅액은 무기 폴리실라잔을 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
- 삭제
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 실록산계 표면개질제는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)을 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
- 삭제
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 실리카 나노입자, 상기 제2 실리카 나노입자 및 상기 제3 실리카 나노입자는 80∼99 : 0.1∼20 : 0.001∼3의 부피비를 이루는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 Al2O3, ZrO2 및 TiO2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 나노입자 0.01∼3중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
- QLED(Quantum Dot LED)에 형성된 양자점을 산소 또는 수분으로부터 보호하기 위한 배리어 도막의 형성방법으로서,
(a) 실라잔계 코팅액에 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 산소 스캐빈저(Oxygen Scavenger) 0.01∼5중량부, 폴리실세스퀴옥산(Polysilsesquioxane) 0.1∼50중량부 및 광개시제 0.01∼7중량부를 혼합하여 코팅 조성물을 형성하는 단계;
(b) 양자점이 구비된 QLED 소자 상부에 상기 코팅 조성물을 코팅하는 단계; 및
(c) 코팅된 코팅 조성물을 자외선으로 경화시키는 단계를 포함하며,
상기 (a) 단계는,
단위면적당 패킹밀도를 최대화하기 위하여 크기가 다른 실리카 나노입자들을 배합하는 단계; 및
상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 배합된 실리카 나노입자들 0.01∼5중량부와 실록산계 표면개질제 0.01∼3중량부를 상기 실라잔계 코팅액에 혼합하는 단계를 더 포함하고,
상기 실리카 나노입자들은 1∼20㎚의 평균 입경을 갖는 제1 실리카 나노입자와, 30∼200㎚의 평균 입경을 갖는 제2 실리카 나노입자와, 300∼800㎚의 평균 입경을 갖는 제3 실리카 나노입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 배리어 도막의 형성방법.
- QLED(Quantum Dot LED)에 형성된 양자점을 산소 또는 수분으로부터 보호하기 위한 배리어 도막의 형성방법으로서,
(a) 단위면적당 패킹밀도를 최대화하기 위하여 크기가 다른 실리카 나노입자들을 배합하는 단계;
(b) 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 배합된 상기 실리카 나노입자들 0.01∼5중량부와 실록산계 표면개질제 0.01∼3중량부를 실라잔계 코팅액에 혼합하여 코팅 조성물을 형성하는 단계;
(c) 양자점이 구비된 QLED 소자 상부에 상기 코팅 조성물을 코팅하는 단계; 및
(d) 코팅된 코팅 조성물을 경화시키는 단계를 포함하며,
상기 실리카 나노입자들은 1∼20㎚의 평균 입경을 갖는 제1 실리카 나노입자와, 30∼200㎚의 평균 입경을 갖는 제2 실리카 나노입자와, 300∼800㎚의 평균 입경을 갖는 제3 실리카 나노입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 배리어 도막의 형성방법.
- 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 실라잔계 코팅액은 무기 폴리실라잔을 포함하는 것을 특징으로 하는 배리어 도막의 형성방법.
- 삭제
- 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 실록산계 표면개질제는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)을 포함하는 것을 특징으로 하는 배리어 도막의 형성방법.
- 삭제
- 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 제1 실리카 나노입자, 상기 제2 실리카 나노입자 및 상기 제3 실리카 나노입자는 80∼99 : 0.1∼20 : 0.001∼3의 부피비로 배합되는 것을 특징으로 하는 배리어 도막의 형성방법.
- 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 실라잔계 코팅액에 상기 실라잔계 코팅액 100중량부에 대하여 Al2O3, ZrO2 및 TiO2로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 나노입자 0.01∼3중량부를 더 혼합하는 것을 특징으로 하는 배리어 도막의 형성방법.
- 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 경화는 260㎚이거나 이보다 작은 파장을 갖는 자외선을 이용하는 것을 특징으로 하는 배리어 도막의 형성방법.
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