KR101991695B1

KR101991695B1 - 배리어 필름 및 이를 포함하는 양자점-폴리머 복합체 물품

Info

Publication number: KR101991695B1
Application number: KR1020160052387A
Authority: KR
Inventors: 윤진섭; 강용희; 김미선; 김민성; 박온유; 박상천; 박진성
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2016-04-28
Filing date: 2016-04-28
Publication date: 2019-06-21
Also published as: KR20170123131A

Abstract

기재 (substrate), 그리고 상기 기재 위에 위치하고 티올렌(thiol-ene) 중합체를 포함하는 유기층을 포함하는 배리어 필름으로서, 상기 배리어 필름은 2% NaOH 수용액에 4시간 침지한 후, 60℃의 오븐에서 12시간 건조하여 측정한 무게 손실(weight loss)이 10% 미만인 배리어 필름, 그리고 이를 포함하는 양자점-폴리머 복합체 물품이 제공된다. 여기서, 상기 무게 손실은 계산식 1에 의해 산출하며, 상기 계산식 1에 관한 내용은 명세서 내 기재된 바와 같다.

Description

배리어 필름 및 이를 포함하는 양자점-폴리머 복합체 물품 {BARRIER FILMS AND QUANTUM DOT POLYMER COMPOSITE ARTICLES INCLUDING THE SAME}

배리어 필름 및 이를 포함하는 양자점-폴리머 복합체 물품에 관한 것이다.

발광입자는 폴리머 호스트 매트릭스에 분산되어 복합체의 형태로 다양한 디스플레이 소자에 응용 가능하다. 예컨대, 양자점(Quantum Dot: QD)으로 불리우는, 반도체 나노결정은 폴리머 또는 무기물의 호스트 매트릭스에 분산되어 발광 다이오드(LED) 등에서 광전환층으로 사용될 수 있다. 양자점은 콜로이드 합성 시 입자 크기를 비교적 자유롭게 조절할 수 있고 입자 크기도 균일하게 조절할 수 있다. 양자점이 10 nm 이하의 크기를 가지는 경우, 크기가 작아질수록 밴드갭(band gap)이 커지는 양자 제한효과가 현저해지고, 이에 따라 에너지 밀도가 증가한다. 양자점은 비교적 높은 발광 효율로 가시광 영역에 해당하는 광을 방출할 수 있으므로 이를 각종 조명 장치 및 백라이트 유닛 등을 위한 발광 다이오드(LED) 등에 사용하기 위한 연구가 활발하다.

양자점은 이론적 양자 효율(QY)이 100% 이고 높은 색순도 (예컨대, 40 nm 이하의 반치폭)의 광을 방출할 수 있으므로 종래 기술에서 사용되고 있는 무기 형광체에 비해 증가된 발광 효율 및 향상된 색 재현성을 달성할 것으로 기대된다. 그러나, 마이크로미터 규모의 크기를 가지는 무기 형광체와 달리, 나노 크기의 양자점은 수명이 짧은 (예컨대, 수분 또는 산소 등 외부 인자에 영향을 받기 쉬운) 문제가 있어 이를 극복하기 위한 기술의 개발이 필요하다. 양자점-폴리머 복합체의 형태로 발광 다이오드 또는 양자점 시트에 적용될 때에 양자점이 가지는 효율과 색순도를 보장하기 위해서는 양자점 표면의 패시베이션층을 유지하는 것이 중요하다. 이를 위해, 양자점-폴리머 복합체는, 양자점을 외부 환경 (예컨대, 수분 또는 산소)로부터 보호하기 위한 배리어 필름을 가질 수 있다. 현재 이러한 배리어 코팅으로서는 (예컨대, 스퍼터링 등에 의해 형성된) 증착 금속 산화물이 널리 사용되고 있으나, 이들은 경제적 및 기술적 측면 모두에서 만족할만한 결과를 내지 못하고 있다.

일 구현예는 양자점 폴리머 복합체에 적용될 수 있는 배리어 필름에 대한 것이다.

다른 구현예는, 상기 배리어 필름을 포함하는 양자점-폴리머 복합체 물품에 대한 것이다.

또 다른 일 구현예는 상기 양자점-폴리머 복합체 물품을 포함하는 전자 소자에 관한 것이다.

일 구현예에 따르면, 기재 (substrate), 그리고상기 기재 위에 위치하고티올렌(thiol-ene) 중합체를 포함하는유기층을 포함하는 배리어 필름으로서, 상기 배리어 필름은 2% NaOH 수용액에 4시간 침지한 후, 60℃의 오븐에서 12시간 건조하여 측정한 무게 손실(weight loss)이 10% 미만인 배리어 필름을 제공한다.

단, 상기 무게 손실은 하기 계산식 1에 의해 산출한다:

[계산식 1]

무게 손실(weight loss) = ((2% NaOH 수용액에 침지하기 전 측정한 필름샘플의 무게 - 2% NaOH 수용액에 4시간 침지 후 60℃의 오븐에서 12시간 건조한 후 측정한 필름 샘플의 무게) / 2% NaOH 수용액에 침지하기 전 측정한 필름샘플의 무게) * 100 (%)

여기서, 상기 2% NaOH 수용액은 NaOH 수용액 100g 중에 NaOH가 2g 포함된 것을 의미하고, 상기 필름 샘플 내 기재의 두께는 75㎛이고 유기층의 두께는 50㎛이며, 상기 필름 샘플의 가로 세로 크기는 5 cm x 16 cm이다.

상기 티올렌 중합체는 말단에 티올(SH)기를 2개 이상 가지는 1종 또는 2종 이상의 제1 모노머, 그리고 말단에 탄소-탄소 불포화 결합을 2개 이상 가지는 1종 또는 2종 이상의 제2 모노머를 포함하는 모노머 혼합물의 중합 생성물일 수 있다.

상기 제1 모노머는 하기 화학식 1로 표현될 수 있다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에서,

R¹은 수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로사이클로알킬기; C1 내지 C10의 알콕시기; 히드록시기; -NH₂; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 아민기 (-NRR', 여기에서 R과 R'은 서로 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임); 이소시아네이트기; 할로겐; -ROR' (여기에서 R은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알킬렌기이고 R'은 수소 또는 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임); 아실 할라이드(-RC(=O)X, 여기에서 R은 치환 또는 비치환된 알킬렌기이고 X는 할로겐임); -C(=O)OR' (여기에서 R'은 수소 또는 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임); -CN; 또는 -C(=O)ONRR' (여기에서 R과 R'은 서로 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임)에서 선택되고,

L₁은 탄소 원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 헤테로아릴렌기이되, 상기 치환된 C1 내지 C30의 알킬렌기에 포함된 서로 인접하지 않은 메틸렌(-CH₂-)은 설포닐(-SO₂-), 카르보닐(CO), 에테르(-O-), 설파이드(-S-), 설폭사이드(-SO-), 에스테르(-C(=O)O-), 아마이드(-C(=O)NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 알킬기임) 또는 이들의 조합으로 치환될 수 있고,

Y₁는 단일결합; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 알케닐렌기; 적어도 하나의 메틸렌(-CH₂-)이 설포닐(-S(=O)₂-), 카르보닐(-C(=O)-), 에테르(-O-), 설파이드(-S-), 설폭사이드(-S(=O)-), 에스테르(-C(=O)O-), 아마이드(-C(=O)NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임), 이민(-NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임) 또는 이들의 조합으로 치환된 C1 내지 C30의 알킬렌기 또는 C2 내지 C30의 알케닐렌기이고,

m은 1 이상의 정수이고,

k1은 0 또는 1 이상의 정수이고 k2는 1 이상의 정수이고,

m과 k2의 합은 3이상의 정수이되,

m 은 Y₁의 원자가를 넘지 않고, k1 와 k2 의 합은 L₁의 원자가를 넘지 않는다.

상기 제1 모노머는 펜타에리트리톨 테트라키스(2-머캅토아세테이트)(Pentaerythritol tetrakis(2-mercaptoacetate)); 그리고 3,6-디옥사-1,8-옥탄디티올(3,6-Dioxa-1,8-octanedithiol), 2,2′-티오디에탄티올(2,2′-Thiodiethanethiol), 펜타에리트리톨 테트라키스(3-머캅토프로피오네이트)(Pentaerythritol tetrakis(3-mercaptopropionate)), 및 디펜타에리트리톨 헥사키스(3-머캅토프로피오네이트)(Dipentaerythritol hexakis(3-mercaptopropionate)) 중에서 선택된 하나를 포함할 수 있다.

상기 제2 모노머는 하기 화학식 2로 표현될 수 있다.

[화학식 2]

상기 화학식 2에서,

X는 탄소-탄소 이중결합 또는 탄소-탄소 삼중결합을 가지는 지방족 유기기, 탄소-탄소 이중결합 또는 탄소-탄소 삼중결합을 가지는 방향족 유기기 또는 탄소-탄소 이중결합 또는 탄소-탄소 삼중결합을 가지는 지환족 유기기이고,

R²는 수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로사이클로알킬기; C1 내지 C10의 알콕시기; 히드록시기; NH₂; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 아민기(-NRR', 여기에서 R과 R'은 서로 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임); 이소시아네이트기; 할로겐; -ROR' (여기에서 R은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알킬렌기이고 R'은 수소 또는 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임); 아실 할라이드(-RC(=O)X, 여기에서 R은 치환 또는 비치환된 알킬렌기이고 X는 할로겐임); -C(=O)OR' (여기에서 R'은 수소 또는 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임); -CN; 또는 -C(=O)ONRR' (여기에서 R과 R'은 서로 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임)에서 선택되고,

L₂는 탄소원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴렌기이고,

Y₂는 단일결합; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 알케닐렌기; 또는 적어도 하나의 메틸렌(-CH₂-)이 설포닐(-S(=O)₂-), 카르보닐(-C(=O)-), 에테르(-O-), 설파이드(-S-), 설폭사이드(-S(=O)-), 에스테르(-C(=O)O-), 아마이드(-C(=O)NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임), 이민(-NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임) 또는 이들의 조합으로 치환된 C1 내지 C30의 알킬렌기 또는 C2 내지 C30의 알케닐렌기이고, n은 1 이상의 정수이고,

k3은 0 또는 1이상의 정수이고 k4는 1 이상의 정수이고,

n과 k4의 합은 3이상의 정수이되,

n 은 Y₂의 원자가를 넘지 않고, k3 와 k4 의 합은 L₂의 원자가를 넘지 않는다.

상기 기재는, 폴리머, 금속 산화물, 금속, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

상기 기재의 두께는 10 ㎛ 내지 150 ㎛이고, 상기 유기층의 두께는 25㎛ 내지 100 ㎛일 수 있다.

다른 일 구현예에 따르면, 폴리머 호스트 매트릭스; 및 상기 호스트 매트릭스 내에 분산된 복수개의 양자점을 포함하는 양자점-폴리머 복합체, 그리고 상기 양자점 폴리머 복합체의 적어도 일부의 표면 상에 위치하는 상기 배리어 필름을 포함하는 양자점 복합체 물품을 제공한다.

상기 폴리머 호스트 매트릭스는 티올렌 중합체, (메타)아크릴레이트 수지, 멜라민(메타)아크릴레이트 수지, 에폭시 수지, 에폭시(메타)아크릴레이트 수지, 실리콘 수지, 실리콘(메타)아크릴레이트 수지, 폴리우레탄(메타)아크릴레이트 수지, 비닐계 수지, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

또 다른 일 구현예에 따르면, 상기 양자점-폴리머 복합체 물품을 포함하는 전자 소자를 제공한다.

일 구현예에 따른 배리어 필름은 2% NaOH 수용액에 4시간 침지한 후, 60℃의 오븐에서 12시간 건조하여 측정한 필름의 무게 손실(weight loss)이 10% 미만인 것으로, 상기 조건을 만족하는 배리어 필름은 우수한 내수분성(혹은 가수분해 안정성)을 가질 수 있다.

도 1은 일구현예에 따른 배리어 필름의 단면을 모식적으로 나타낸 것이고,
도 2는 티올렌 중합체 형성을 위한 예시적 반응 스킴(scheme)을 나타낸 것이고,
도 3은 일구현예에 따른 양자점-폴리머 복합체 물품의 단면을 모식적으로 나타낸 것이고,
도 4는 일구현예에 따른 양자점-폴리머 복합체 물품을 포함한 백라이트 유닛이 적용된 액정 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구현예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

또한, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

이하에서 별도의 정의가 없는 한, "치환"이란, C1 내지 C30 알킬기, C2 내지 C30 알키닐기, C6 내지 C30 아릴기, C7 내지 C30 알킬아릴기, C1 내지 C30 알콕시기, C1 내지 C30 헤테로알킬기, C3 내지 C30 헤테로알킬아릴기, C3 내지 C30 사이클로알킬기, C3 내지 C15 사이클로알케닐기, C6 내지 C30 사이클로알키닐기, C2 내지 C30 헤테로사이클로알킬기, 할로겐(-F, -Cl, -Br 또는 -I), 히드록시기(-OH), 니트로기(-NO₂), 시아노기(-CN), 아미노기(NRR', 여기서 R과 R'은 서로 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C6 알킬기임), 아지도기(-N₃), 아미디노기(-C(=NH)NH₂), 히드라지노기(-NHNH₂), 히드라조노기(=N(NH₂), 알데히드기(-C(=O)H), 카르바모일기, 티올기(-SH), 에스테르기(-C(=O)OR, 여기서 R은 C1 내지 C6 알킬기 또는 C6 내지 C12 아릴기임), 카르복실기 또는 그것의 염, 술폰산기(-SO₃H) 또는 그것의 염(-SO₃M, 여기서 M은 유기 또는 무기 양이온임), 인산(-PO₃H₂) 이나 그것의 염(-PO₃MH 또는 -PO₃M₂, 여기서 M은 유기 또는 무기 양이온임), 아크릴로일옥시기(acryloyloxygroup), 메타크릴로일옥시기(methacryloyloxygroup) 및 이들의 조합에서 선택된 치환기로 치환된 것을 의미한다.

또한 이하에서 별도의 정의가 없는 한, "헤테로" 란, 고리(ring) 내에 N, O, S, Si, P, C(=O), S(=O) 및 S(=O)₂에서 선택된 헤테로 원소 또는 헤테로원소-함유 작용기를 1개 내지 4개 포함한 것을 의미한다. 고리를 이루는 전체 원소의 개수는 3개 내지 10개일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에서, 알칸(alkane)은 C6 내지 C30 알칸을 의미하고, 알킬렌(alkylene)은 C6 내지 C30 알킬렌을 의미한다.

본 명세서에서 "알킬렌기"는 하나 이상의 치환체를 선택적으로 포함하는 2 이상의 가수(valence)를 가지는 직쇄 또는 분지쇄의 포화 지방족 탄화수소기이다. 본 명세서에서 "아릴렌기"는 하나 이상의 치환체를 선택적으로 포함하고, 하나 이상의 방향족 링에서 적어도 2개의 수소의 제거에 의해서 형성된 2 이상의 가수를 가지는 작용기를 의미한다.

또한 "지방족 유기기"는 C1 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기를 의미하며, "방향족 유기기"는 C6 내지 C30의 아릴기 또는 C2 내지 C30의 헤테로아릴기를 의미하며, "지환족 유기기"는 C3 내지 C30의 사이클로알킬기, C3 내지 C30의 사이클로알케닐기 및 C3 내지 C30의 사이클로알키닐기를 의미한다. 또한 "탄소-탄소 불포화 결합-함유 치환기"는 적어도 하나의 탄소-탄소 이중결합을 포함하는 C2 내지 C20의 알케닐기, 적어도 하나의 탄소-탄소 삼중결합을 포함하는 C2 내지 C20의 알키닐기, 고리 내에 적어도 하나의 탄소-탄소 이중결합을 포함하는 C6 내지 C18의 사이클로알케닐기 또는 고리 내에 적어도 하나의 탄소-탄소 삼중결합을 포함하는 C6 내지 C18의 사이클로알키닐기일 수 있다.

본 명세서에서, "(메타)아크릴레이트"라 함은, 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를 포함하여 지칭하는 것이다.

본 명세서에서 "이들의 조합"이란 구성물의 혼합물, 적층물, 복합체, 합금, 블렌드, 상호치환체, 반응 생성물 등을 의미한다.

본 명세서 내 화학식에서 별도의 정의가 없는 한, 화학결합이 그려져야 하는 위치에 화학결합이 그려져 있지 않은 경우는 상기 위치에 수소 원자가 결합되어 있음을 의미한다.

또한 본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "*"는 동일하거나 상이한 원자 또는 화학식과 연결되는 부분을 의미한다.

이하, 일 구현예에 따른 배리어 필름에 관하여 도 1을 참고하여 설명한다.

도 1은 일 구현예에 따른 배리어 필름의 단면도이다.

도 1을 참고하면, 배리어 필름(3)은 기재 (1), 및 기재(1) 위에 위치하고 티올렌(thiol-ene) 중합체를 포함하는 유기층(2)을 포함한다.

상기 배리어 필름(3)은 2% NaOH 수용액에 4시간 침지한 후, 60℃의 오븐에서 12시간 건조한 후 측정한 무게 손실(weight loss)이 10% 미만이며, 상기 무게 손실은 하기 계산식 1에 의해 산출한다.

[계산식 1]

상기 기재(1)는, 각종 수지를 포함하는 폴리머; 유리, Al₂O₃, SiN, SiON,TiO₂, ZrO₂, ZnO 등의 금속 산화물; Au, Al, Ag, Pt, Cu 등의 금속 (예컨대, 금속 박막), 실세스퀴옥산 등 유무기 하이브리드 재료, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 기재(1)는 투명할 수 있다. 상기 각종 수지는 폴리(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리아릴레이트 등의 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, (지방족 또는 방향족) 폴리아미드 (예컨대, 나일론, 아라미드 등), 폴리에테르에테르케톤, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르이미드, 시클릭올레핀폴리머(cyclic olefin polymer; COP), 폴리비닐리덴 클로라이드 등의 수지 필름일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.

상기 기재(1) 위에 티올렌(thiol-ene) 중합체를 포함하는 유기층(2)이 형성된다. 도 1에서는 상기 유기층(2)이 상기 기재(1)의 한쪽 면 위에만 형성되어 있으나, 상기 유기층은 상기 기재의 양쪽면 위에 형성될 수도 있다.

티올렌 중합체는 티올(thiol)기를 가지는 모노머, 그리고 이와 반응할 수 있는 엔(ene)기를 가지는 모노머를 중합하여 형성되는데, 이러한 티올렌 중합체는 일반적으로 네트워크 구조(uniform network)를 가진다.

일 구현예에 따른 배리어 필름(3)은 상기 계산식 1의 파라미터를 만족함에 따라 우수한 내수분성을 가질 수 있다. 이는 유기층(2)에 포함된 티올렌 중합체에 포함된 네트워크(network)가 가수분해 가능한 네트워크뿐만 아니라 가수분해 불가능한 네트워크도 함께 포함하기 때문인 것으로 이해된다. 또한, 상기 범위의 무게 손실 값을 가지는 배리어 필름(3)은 내수분성이 우수할 뿐만 아니라 소정 수준 이상의 광 투과도를 확보하여 광학 필름의 용도로서 사용될 수 있다.

상기 티올렌 중합체는 말단에 티올(SH)기를 2개 이상 가지는 1종 또는 2종 이상의 제1 모노머, 그리고 말단에 탄소-탄소 불포화 결합을 2개 이상 가지는 1종 또는 2종 이상의 제2 모노머의 중합 생성물일 수 있다.

예를 들어, 상기 기재 상에 상기 모노머 혼합물을 도포하고, 선택에 따라 광 조사 (e.g., UV 조사)에 의해 중합을 개시하고 전파하여 유기층을 형성함으로써 일 구현예에 따른 배리어 필름을 얻을 수 있다.

상기 제1 모노머 및 제2 모노머는, 도 2에 나타낸 바와 같은 중합 메커니즘을 통해 고도로 가교된 폴리머를 형성할 수 있다. 도 2를 참조하면, 광 및 선택에 따라 개시제를 사용한 개시 반응에 의해 티올기로부터 티일(thiyl radical) 라디칼이 형성된다. 형성된 티일 라디칼은 탄소-탄소 불포화결합과 반응할 수 있고 이로부터 얻어진 비닐 라디칼이 다시 티올 또는 탄소-탄소 불포화결합과 반응함에 의해 전파(propagation)가 이루어진다. 또, 형성된 티일 라디칼과 티일 라디칼, 비닐 라디칼과 비닐 라디칼, 또는 티일 라디칼 또는 비닐라디칼 간의 조합에 의해 중합이 종결된다. 상기 모노머 혼합물에서, 제1 모노머는 2개 이상의 티올기 (예컨대, 3개 또는 4개의 티올기)를 가지고 제2 모노머는 2개 이상의 불포화 결합을 가지므로, 상기 모노머 혼합물로부터 제조되는 티올렌 폴리머는 고도로 가교된 폴리머일 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 모노머는 하기 화학식 1로 표현될 수 있다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에서,

m은 1 이상의 정수이고,

k1은 0 또는 1 이상의 정수이고 k2는 1 이상의 정수이고,

m과 k2의 합은 3이상의 정수이되,

상기 화학식 1의 제1 모노머는 하기 화학식 1-1의 모노머를 포함할 수 있다.

[화학식 1-1]

상기 화학식 1-1에서, L₁'는 탄소, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴렌기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴렌기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 사이클로알킬렌기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로사이클로알킬렌기이고,

Y_a 내지 Y_d는 각각 독립적으로, 직접결합; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 알케닐렌기; 또는 적어도 하나의 메틸렌(-CH₂-)이 설포닐(-S(=O)₂-), 카르보닐(-C(=O)-), 에테르(-O-), 설파이드(-S-), 설폭사이드(-S(=O)-), 에스테르(-C(=O)O-), 아마이드(-C(=O)NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임), 이민(-NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임) 또는 이들의 조합으로 치환된 C1 내지 C30의 알킬렌기 또는 C2 내지 C30의 알케닐렌기이고,

R_a 내지 R_d는 화학식 1-1의 R¹ 또는 SH이되, R_a 내지 R_d중 적어도 2개는 SH이다.

예를 들어, 상기 화학식 1의 제1 모노머는 하기 화학식 1-2의 트리메틸올프로판 트리스(3-머캅토프로피오네이트), 하기 화학식 1-3의 펜타에리트리톨 테트라키스(3-머캅토프로피오네이트), 화학식 1-4의 펜타에리트리톨 테트라키스(2-머캅토아세테이트(pentaerythritol tetrakis(2-mercaptoacetate)), 하기 화학식 1-5의 트리스 [2-(3-머캅토프로피오닐옥시)알킬] 이소시아누레이트(tris[2-(3-mercaptopropionyloxy)alkyl] isocyanurate), 펜타에리트리톨 테트라키스 (3-머캅토부틸레이트) (pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutylate), 트리메틸올프로판 트리스(3-머캅토프로피오네이트) (3T (trimethylopropane tris(3-mercaptopropionate)), 트리스[2-(3-머캅토프로피오닐옥시)에틸]이소시아누레이트 (3TI: tris[2-(3-mercaptopropionyloxy)ethyl] isocyanutte), 하기 화학식 1-6의 화합물, 또는 하기 화학식 1-7의 화합물, 하기 화학식 1-8의 화합물, 또는 이들의 혼합물일 수 있으나 이에 제한되지는 않는다:

[화학식 1-2]

[화학식 1-3]

[화학식 1-4]

[화학식 1-5]

화학식 1-5에서, R은 치환 또는 미치환의 C1 내지 C10의 알킬렌임;

[화학식 1-6]

여기서, n 은 1 내지 20 의 정수임.

[화학식 1-7]

여기서, n 은 1 내지 20 의 정수임.

[화학식 1-8]

여기서, n 은 1 내지 20 의 정수임.

상기 화학식 1-2 내지 화학식 1-8의 화합물은, 예컨대, Sartomer 사로부터 상업적으로 입수할 수 있거나, 혹은 공지된 방법에 의해 합성될 수 있다.

예를 들어, 상기 제2 모노머는 하기 화학식 2로 표현될 수 있다.

[화학식 2]

상기 화학식2에서, X는 탄소-탄소 이중결합 또는 탄소-탄소 삼중결합을 가지는 지방족 유기기, 탄소-탄소 이중결합 또는 탄소-탄소 삼중결합을 가지는 방향족 유기기 또는 탄소-탄소 이중결합 또는 탄소-탄소 삼중결합을 가지는 지환족 유기기이고,

k3은 0 또는 1이상의 정수이고 k4는 1 이상의 정수이고,

n과 k4의 합은 3이상의 정수이되, n 은 Y₂의 원자가를 넘지 않고, k3 와 k4 의 합은 L₂의 원자가를 넘지 않는다.

일구현예에서, 상기 화학식 2의 X는 아크릴레이트기; 메타크릴레이트기; C2 내지 C30의 알케닐기; C2 내지 C30의 알키닐기; 고리 내에 탄소-탄소 이중결합 또는 탄소-탄소 삼중결합을 가지는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 지환족 유기기; 고리 내에 탄소-탄소 이중결합 또는 탄소-탄소 삼중결합을 가지는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로사이클로알킬기; C2 내지 C30의 알케닐기 또는 C2 내지 C30의 알키닐기로 치환된 C3 내지 C30의 지환족 유기기; 또는 C2 내지 C30의 알케닐기 또는 C2 내지 C30의 알키닐기로 치환된 C3 내지 C30의 헤테로사이클로알킬기에서 선택될 수 있다.

상기 화학식 2에서 L²는, 선형 또는 분지형의 C1 내지 C30의 알킬렌 잔기, 트리시클로데칸 잔기, 피롤리딘 잔기, 테트라하이드로퓨란 잔기, 피리딘잔기, 피리미딘 잔기, 피페리딘 잔기, 트리아진 잔기, 또는 이소시아누레이트 잔기를 포함할 수 있다.

상기 고리 내에 탄소-탄소 이중결합 또는 탄소-탄소 삼중결합을 가지는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 지환족 유기기는 노보넨(norbornene)기, 말레이미드기, 나드이미드(nadimide)기, 테트라하이드로프탈이미드기, 또는 이들의 조합에서 선택될 수 있다.

일구현예에서, 상기 제2 모노머는, 1,3-부타디엔, 디알릴석시네이트 (diallyl succinate) 등의 탄소수 4 내지 100 의 디알릴화합물, 트리알릴보레이트 (triallyl borate), 2,4,6-트리알릴옥시-1,3,5-트리아진 (2,4,6-triallyloxy-1,3,5-triazine), 1,3,5-트리알릴-1,3,5-트리아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트리온 (1,3,5-Triallyl-1,3,5-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione) 등의 탄소수 7 내지 100 의 트리알릴화합물, 알릴에테르 (allyl ether), 트리메틸올프로판디알릴에테르 (trimethylolpropane diallyl ether), 2,2'-디알릴비스페놀A 디아세테이트에테르 (2,2'-Diallyl bisphenol A diacetate ether)와 같은 탄소수 6 내지 100 의 디알릴에테르 화합물, 1-(allyloxy)-2,2-bis((allyloxy)methyl)butane 와 같은 탄소수 10 내지 100 의 트리알릴에테르 화합물, 에틸렌 글라이콜 디메타크릴레이트, 헥산다이올 디아크릴레이트, 트리사이클로데칸 디메탄올 디아크릴레이트 등과 같이 탄소수 4 내지 100 의 디(메트)아크릴레이트 화합물, 트리메틸올 프로판트리아크릴레이트, 에톡시화 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 (ethoxylated trimethylolpropane triacrylate)와 같이 탄소수 9 내지 100의 트리(메트)아크릴레이트 화합물, 트리에틸렌글리콜 디비닐에테르, 비스[4-비닐옥시]부틸]아디페이트 (bis[4-(vinyloxy)butyl] adipate), 1,4-부탄디올디비닐에테르 (1,4-butanediol divinyl ether)와 같은 디비닐에테르 화합물, 또는 이들의 조합일 수 있다.

상기 화학식 2의 제2 모노머는 화학식 2-1, 화학식 2-2, 화학식 2-3, 또는 화학식 2-4 로 표현될 수 있다.

[화학식 2-1]

[화학식 2-2]

상기 화학식 2-1 및 2-2에서, Z₁ 내지 Z₃는 각각 독립적으로 상기 화학식 2의 *-Y₂-(X)_n에 해당되고;

[화학식 2-3]

상기 화학식 2-3에서,

L₂'는 탄소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 알케닐렌기; 적어도 하나의 메틸렌(-CH₂-)이 설포닐(-S(=O)₂-), 카르보닐(-C(=O)-), 에테르(-O-), 설파이드(-S-), 설폭사이드(-S(=O)-), 에스테르(-C(=O)O-), 아마이드(-C(=O)NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임), 이민(-NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임), C6 내지 C10의 시클로알킬렌기, 또는 이들의 조합으로 치환된 C1 내지 C30의 알킬렌기; 적어도 하나의 메틸렌(-CH₂-)이 설포닐(-S(=O)₂-), 카르보닐(-C(=O)-), 에테르(-O-), 설파이드(-S-), 설폭사이드(-S(=O)-), 에스테르(-C(=O)O-), 아마이드(-C(=O)NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임), 이민(-NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임), C6 내지 C10의 시클로알킬렌기, 또는 이들의 조합으로 치환된 C2 내지 C30의 알케닐렌기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴렌기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴렌기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 사이클로알킬렌기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로사이클로알킬렌기이고,

R'_a 내지 R'_d는 화학식 2의 R² 또는 X이되, R'_a 내지 R'_d중 적어도 2개는 화학식 2의 X이다.

일구현예에서, 상기 제2 모노머는, 하기 화학식 2-4의 화합물, 화학식 2-5의 화합물, 화학시 2-6의 화합물, 화학식 2-7의 화합물, 하기 화학식 2-8의 화합물, 화학식 2-9의 화합물, 화학시 2-10의 화합물, 화학식 2-11의 화합물, 하기 화학식 2-12의 화합물, 화학식 2-13의 화합물, 화학시 2-14의 화합물, 화학식 2-15의 화합물, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다:

[화학식 2-4]

[화학식 2-5]

[화학식 2-6]

[화학식 2-7]

화학식 2-7에서, R₁은 C1 내지 C20의 알킬렌기, 또는 하나 이상의 메틸렌(-CH₂-)이 설포닐(-S(=O)₂-), 카르보닐(-C(=O)-), 에테르(-O-), 설파이드(-S-), 설폭사이드(-S(=O)-), 에스테르(-C(=O)O-), 아마이드(-C(=O)NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임), 이민(-NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임) 또는 이들의 조합으로 치환된 C1 내지 C20의 알킬렌기이고, R₂는 수소 또는 메틸기임;

[화학식 2-8]

화학식 2-8에서, R은 C1 내지 C10의 알킬기이고;

[화학식 2-9]

화학식 2-9에서, A는 C1 내지 C10의 알킬기 또는 히드록시기이고, R₁은 직접 결합, C1 내지 C20의 알킬렌기, 하나 이상의 메틸렌(-CH₂-)이 설포닐(-S(=O)₂-), 카르보닐(-C(=O)-), 에테르(-O-), 설파이드(-S-), 설폭사이드(-S(=O)-), 에스테르(-C(=O)O-), 아마이드(-C(=O)NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임), 이민(-NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임) 또는 이들의 조합으로 치환된 C1 내지 C20의 알킬렌이고, R₂는 수소 또는 메틸기이고;

[화학식 2-10]

화학식 2-10에서, R₁은 직접 결합, C1 내지 C20의 알킬렌, 또는 하나 이상의 메틸렌(-CH₂-)이 설포닐(-S(=O)₂-), 카르보닐(-C(=O)-), 에테르(-O-), 설파이드(-S-), 설폭사이드(-S(=O)-), 에스테르(-C(=O)O-), 아마이드(-C(=O)NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임), 이민(-NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임) 또는 이들의 조합으로 치환된 C1 내지 C20의 알킬렌이고, R₂는 수소 또는 메틸기이고;

[화학식 2-11]

화학식 2-11에서, R은 직접 결합, C1 내지 C20의 알킬렌, 또는 하나 이상의 메틸렌(-CH₂-)이 설포닐(-S(=O)₂-), 카르보닐(-C(=O)-), 에테르(-O-), 설파이드(-S-), 설폭사이드(-S(=O)-), 에스테르(-C(=O)O-), 아마이드(-C(=O)NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임), 이민(-NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임) 또는 이들의 조합으로 치환된 C1 내지 C20의 알킬렌이고,

[화학식 2-12]

화학식 2-12에서, R은 C1 내지 C20의 알킬렌, 또는 하나 이상의 메틸렌(-CH₂-)이 설포닐(-S(=O)₂-), 카르보닐(-C(=O)-), 에테르(-O-), 설파이드(-S-), 설폭사이드(-S(=O)-), 에스테르(-C(=O)O-), 아마이드(-C(=O)NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임), 이민(-NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임) 또는 이들의 조합으로 치환된 C1 내지 C20의 알킬렌이고,

[화학식 2-13]

[화학식 2-14]

[화학식 2-15]

상기 모노머 혼합물에서, 제1 모노머와 제2 모노머의 함량은 원하는 물성을 얻을 수 있도록 적절히 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 모노머 혼합물에서 제1 모노머 및 제2 모노머의 함량은, 제1 모노머의 티올기와 제2 모노머의 탄소-탄소 불포화 결합이, 1:0.1 내지 1:10, 예를 들어, 1:0.2 내지 1:5, 1: 0.75 내지 1:3, 1: 1.1 내지 2, 또는 1: 1.5 내지 1.8의 몰비가 되도록 할 수 있다. 모노머 혼합물이 전술한 범위의 함량으로 제1 모노머와 제2 모노머를 포함하는 경우, 제조되는 폴리머 복합체는 고밀도 네트워크를 가져 우수한 기계적 강도와 물성을 가지는 복합체를 제공할 수 있다.

일 구현예에 따르면, 티올렌 중합체 형성을 위한 모노머 혼합물은 제1 모노머로서 서로 다른 2종 이상의 모노머를 포함할 수 있다. 예를 들어,상기 제1 모노머 중 하나는 가수분해 사이트를 가지는 모노머이고, 이와 함께 가수 분해 사이트를 가지지 않는 모노머를 제1 모노머로서 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 모노머 중 하나는 Pentaerythritol tetrakis(2-mercaptoacetate)이고, 가수 분해 사이트를 가지지 않는 모노머를 제1 모노머로서 더 포함할 수 있다. 여기서 가수분해 사이트를 가지지 않는 모노머는 예컨대 3,6-Dioxa-1,8-octanedithiol, 2,2′-Thiodiethanethiol, Pentaerythritol tetrakis(3-mercaptopropionate), 및 Dipentaerythritol hexakis(3-mercaptopropionate) 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 상기 가수분해 사이트를 가지지 않는 모노머의 함량은 모노머 혼합물 100 중량부를 기준으로, 30 중량부 이하, 예컨대, 20 중량부 이하, 15 중량부, 5 중량부 이하로 할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 제1 모노머가 서로 다른 2종의 제1 모노머를 포함하는 경우, 상기 서로 다른 2종의 제1 모노머는 각각 상기 제2 모노머와 반응하게 되는데, 이 때 서로 다른 2종의 제1 모노머가 상기 제2 모노머와 반응하는 속도는 서로 다를 수 있다.

이와 같이, 서로 다른 반응속도를 가지는 티올렌 모노머 쌍(thiol-ene monomer pair)을 형성함으로써 경화 속도 차이를 이용한 이중 네트워크 형성이 가능하며, 이 경우 보다 향상된 내수분성을 나타낼 수 있다.

마찬가지로, 상기 제2 모노머는 서로 다른 2종의 제2 모노머를 포함하고 상기 서로 다른 2종의 제2 모노머는 각각 상기 제1 모노머와 반응하되 상기 서로 다른 2종의 제2 모노머의 반응속도는 서로 다른 것일 수 있다.

티올렌 중합체 형성을 위한 모노머 혼합물은 말단에 1개의 티올기를 포함하는 모노머 A 또는 말단에 1개의 탄소-탄소 불포화 결합을 가지는 모노머 B 또는 이들 모두를 더 포함할 수 있다. 상기 모노머 A는 화학식 1에서 m과 k2가 각각 1인 화합물이며, 모노머 B는 화학식 2에서 n과 k4가 각각 1인 화합물일 수 있다.

상기 모노머 A의 예로서, C1 내지 C20의 알킬 3-머켑토프로피오네이트 (alkyl 3-mercaptopropionate), 알킬티오글리콜레이트(alkylthio glycolate), C1 내지 C20의 티올(thiol) 치환된 (meth)acrylate, C1 내지 C20의 티올 치환된 실란(silane), 예를 들어 (3-mercaptopropyl)trimethoxysilane을 들 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 모노머 B의 예로는, 이소보닐(isobornyl) (메트)아크릴레이트, 이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트, 벤조일 (메트)아크릴레이트, 노보닐(norbornyl acrylate) (메트)아크릴레이트, 사이클로헥실(cyclohexyl) (메트)아크릴레이트, n-헥실 (메트)아크릴레이트, 이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 아다만틸 아크릴레이트, 사이클로펜틸 아크릴레이트 등의 (메타)아크릴레이트류, 비닐에테르, 알킬에테르, 프로페닐에테르, 펜텐, 헥신 등의 알켄, 불포화 에스테르, 말레이미드, 아크릴로니트릴, 스티렌, 디엔, N 비닐 아미드 등을 들 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.

상기 모노머 A 및 상기 모노머 B의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 혼화성(miscibility), 점도, 이형성, 광학특성을 고려하여 적절히 선택할 수 있다. 예컨대, (3-mercaptopropyl)trimethoxysilane 등의 모노머 A의 함량은 모노머 혼합물 100 중량부를 기준으로 30 중량부 이하, 예컨대 20 중량부 이하, 15 중량부 이하, 또는 10 중량부 이하이고, 라우릴메타크릴레이트(lauryl metacrylate) 등의 모노머 B의 함량은 모노머 혼합물 100 중량부를 기준으로, 30 중량부 이하, 예컨대, 20 중량부 이하, 15 중량부 이하, 12 중량부 이하, 10 중량부 이하일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

상기 모노머 혼합물은 중합 개시 반응을 촉진시키기 위한 개시제를 더 포함할 수 있다. 상기 개시제로는 포스핀 옥사이드(phospine oxide) 화합물, α-아미노 케톤(α-amino ketone), 페닐글리옥실레이트(phenylglyoxylate), 모노아실 포스핀(monoacyl phosphine), 벤질메틸 케탈(benzyldimethyl-ketal), 히드록시케톤(hydroxyketone), 아조비스이소부티로니트릴 (azobisisobutyronitrile), 벤조일퍼옥사이드(benzoyl peroxide) 등이 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 개시제는상기 제1 모노머 및 제2 모노머의 함량의 함계 100중량%에 대하여 0.1 중량% 내지 3 중량%로 사용될 수 있다.

일 구현예에의 배리어 필름에서 상기 기재 및 유기층의 두께는 크랙 발생, 광 투명성 등을 고려하여 적절히 선택할 수 있다. 상기 기재의 두께는 예컨대 10 ㎛내지150 ㎛이고, 상기유기층의 두께는 예컨대 25㎛ 내지100 ㎛일 수 있다.

전술한 배리어 필름은, 향상된 광투과율과 함께 우수한 기체/수분 차단 특성을 나타내므로, 양자점-폴리머 매트릭스의 배리어 층으로서 유용하게 적용될 수 있다.

다른 일 구현예에 따르면, 폴리머 호스트 매트릭스; 및 상기 호스트 매트릭스 내에 분산된 복수개의 양자점을 포함하는 양자점-폴리머 복합체,그리고 상기 양자점 폴리머 복합체의 적어도 일부의 표면 상에 위치하는 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 배리어 필름을 포함하는 양자점 복합체 물품을 제공한다.

양자점-폴리머 복합체는 그의 한쪽 표면 또는 양쪽 표면에 상기 배리어 필름을 포함할 수 있다. 도 3은 비제한적인 일구현예에 따른 양자점-폴리머 복합체 물품의 단면을 모식적으로 나타낸 것이다. 도 3을 참조하면, 양자점 폴리머 복합체(4)의 양면에 일구현예에 따른 배리어 필름(3)이 제공될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 배리어 필름(3)은 상기 유기층(2)의 표면이 상기 양자점-폴리머 복합체(4)의 상기 적어도 일부의 표면과 마주보도록 위치할 수 있다.

양자점은, 높은 색순도 및 향상된 색 재현성을 가지는 발광 소재로서, 이를 폴리머 호스트 매트릭스 내에 분산시킨 양자점-폴리머 복합체는 다양한 조명 장치에서 혹은 디스플레이용 백라이트 유닛에서 사용되는 발광 다이오드로서 또는 디스플레이의 표시 품질 향상을 위한 양자점 시트로서 널리 사용되고 있다. 이러한 양자점-폴리머 복합체는, 그 내부에 포함된 양자점을 산소 및 수분으로부터 보호하기 위해 다양한 배리어 필름을 포함한다.

일 구현예에 따른 배리어 필름은기재 (substrate), 그리고 상기 기재 위에 티올렌(thiol-ene) 중합체 및 평균입경(D50)이 1.5 ㎛ 이하인 탈크(talc) 입자를 포함하는 유기층이 형성됨으로써 저습 조건뿐만 아니라 고습 조건에서도 낮은 산소투과도와 수분투습도를 유지할 수 있다. 이에 따라, 상기 배리어 필름을 포함하는 양자점 복합체 물품은 그 내부에 포함된 양자점을 산소 및 수분으로부터 효과적으로 보호할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 배리어 필름은 높은 광 투과성을 나타내어 양자점의 발광 특성에 부정적인 영향을 거의 주지 않는다.

상기 양자점-폴리머 복합체는 시트 형태, 바 형태, 또는 튜브 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 양자점-폴리머 복합체는 몰드를 사용하거나 캐스팅(casting)을 통해 다양한 두께와 형태로 제작될 수 있다. 예를 들어, 상기 양자점-폴리머 복합체가 시트 형태로 제작되는 경우 상기 양자점 복합체 물품은 양자점 광학 시트에 적용될 수 있다.

상기 양자점-폴리머 복합체에서, 상기 양자점 (이하, 반도체 나노결정이라고도 함)은 특별히 제한되지 않으며, 공지되었거나 상업적으로 입수 가능한 양자점을 사용할 수 있다. 예컨대, 상기 양자점은, II족-VI족 화합물, III족-V족 화합물, IV족-VI족 화합물, IV족 화합물, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 양자점-폴리머 복합체는, 필요에 따라 금속 나노결정, 금속 산화물 나노결정, 형광체, 안료, 및 이들의 조합에서 선택되는 발광입자를 더 포함할 수 있다.

상기 II-VI족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 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, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 상기 III-V족 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, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 GaAlNP, 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 있다. 상기 IV-VI족 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 있다. 상기 IV족 화합물은 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 단원소 화합물; 및 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.

상기 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재하는 것일 수 있다. 하나의 반도체 나노결정이 다른 반도체 나노결정을 둘러싸는 코어/쉘 구조를 가질 수도 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다. 또한, 상기 반도체 나노결정은 하나의 반도체 나노결정 코어와 이를 둘러싸는 다층의 쉘을 포함하는 구조를 가질 수도 있다. 이때 다층의 쉘 구조는 2층 이상의 쉘 구조를 가지는 것으로 각각의 층은 단일 조성 또는 합금 또는 농도 구배를 가질 수 있다.

또한, 상기의 반도체 나노결정은 코어보다 쉘을 구성하는 물질 조성이 더 큰 에너지 밴드갭을 갖고 있어, 양자 구속 효과가 효과적으로 나타나는 구조를 가질 수 있다. 다층의 쉘을 구성하는 경우도 코어에 가까운 쉘보다 코어의 바깥 쪽에 있는 쉘이 더 큰 에너지 밴드갭을 갖는 구조일 수 있으며, 이 때 반도체 나노결정은 자외선 내지 적외선 파장 범위를 가질 수 있다.

반도체 나노결정은 약 10% 이상, 예컨대, 약 30% 이상, 약 50% 이상, 약 60% 이상, 약 70% 이상, 또는 약 90% 이상의 양자 효율(quantum efficiency)을 가질 수 있다.

또한, 반도체 나노결정의 발광 파장 스펙트럼의 반치폭은 응용 분야에 따라 넓거나 좁게 설계될 수 있으며, 디스플레이에서 색순도나 색재현성을 향상시키기 위해 반도체 나노 결정은 좁은 스펙트럼을 가질 수 있다. 상기 반도체 나노결정은 약 45 nm 이하, 예를 들어 약 40 nm 이하, 또는 약 30 nm 이하의 발광파장 스펙트럼의 반치폭을 가질 수 있다. 상기 범위에서 소자의 색순도나 색재현성을 향상시킬 수 있다.

상기 양자점은 약 1 nm 내지 약 100 nm의 입경(구형이 아닌 경우 가장 긴 부분의 크기)을 가질 수 있다. 예컨대, 상기 양자점은, 약 1 nm 내지 약 20 nm의 입경(구형이 아닌 경우 가장 긴 부분의 크기)을 가질 수 있다.

또한, 상기 양자점의 형태는 해당 기술분야에서 일반적으로 사용하는 형태의 것으로 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 양자점은 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm), 또는 입방체(cubic)의 나노입자, 나노튜브, 나노와이어, 나노섬유, 나노시트일 수 있다.

또한, 상기 양자점은 상업적으로 입수 가능하거나 임의의 방법으로 합성될 수 있으며, 예를 들어 이하 기술된 방법에 의해 합성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

비제한적인 예에서, 수 나노크기의 양자점은 화학적 습식 방법(wet chemical process)을 통하여 합성될 수 있다. 화학적 습식 방법에서는, 유기 용매 중에서 전구체 물질들을 반응시켜 결정 입자들을 성장시키며, 이 때 유기용매 또는 리간드화합물이 자연스럽게 양자점의 표면에 배위됨으로써 결정의 성장을 조절할 수 있다. 이처럼 양자점의 표면에 배위된 유기 용매는 소자 내에서 안정성

비제한적인 예에서, 수 나노크기의 양자점은 화학적 습식 방법(wet chemical process)을 통하여 합성될 수 있다. 화학적 습식 방법에서는, 유기 용매 중에서 전구체 물질들을 반응시켜 결정 입자들을 성장시키며, 이 때 유기용매 또는 리간드화합물이 자연스럽게 양자점의 표면에 배위됨으로써 결정의 성장을 조절할 수 있다. 이처럼 양자점의 표면에 배위된 유기 용매는 소자 내에서 안정성에 영향을 줄 수 있으므로, 나노 결정의 표면에 배위되지 않은 여분의 유기물은 과량의 비용매(non-solvent)에 붓고, 얻어진 혼합물을 원심 분리하는 과정을 거쳐 제거할 수 있다. 비용매의 구체적 종류로는, 아세톤, 에탄올, 메탄올 등을 들 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 여분의 유기물을 제거한 후 양자점의 표면에 배위된 유기물의 양은 양자점 무게의 35 중량% 이하일 수 있다. 이러한 유기물은, 리간드 화합물, 유기 용매, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 리간드 화합물은, 특별히 제한되지 않으며, 화학적 습식 방법에서 리간드 화합물로 사용되는 임의의 유기 화합물일 수 있다. 예컨대, 상기 리간드 화합물은, RCOOH, RNH₂, R₂NH, R₃N, RSH, R₃PO, R₃P, ROH, RCOOR', RPO(OH)₂, R₂POOH (여기서, R, R'는 각각 독립적으로 C1 내지 C24의 알킬기 또는 C5 내지 C20의 아릴기임), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 유기 리간드 화합물은 제조된 양자점의 표면을 배위하며, 양자점이 용액 상에 잘 분산되어 있도록 할 뿐 아니라 발광 및 전기적 특성에 영향을 줄 수 있다. 상기 유기 리간드 화합물의 구체적인 예로서는, 메탄 티올, 에탄 티올, 프로판 티올, 부탄 티올, 펜탄 티올, 헥산 티올, 옥탄 티올, 도데칸 티올, 헥사데칸 티올, 옥타데칸 티올, 벤질 티올; 메탄 아민, 에탄 아민, 프로판 아민, 부탄 아민, 펜탄 아민, 헥산 아민, 옥탄 아민, 도데칸 아민, 헥사데실 아민, 옥타데실 아민, 디메틸 아민, 디에틸 아민, 디프로필 아민; 메탄산, 에탄산, 프로판산, 부탄산, 펜탄산, 헥산산, 헵탄산, 옥탄산, 도데칸산, 헥사데칸산, 옥타데칸산, 올레인산, 벤조산; 메틸 포스핀, 에틸 포스핀, 프로필 포스핀, 부틸 포스핀, 펜틸 포스핀 등의 포스핀; 메틸 포스핀 옥사이드, 에틸 포스핀 옥사이드, 프로필 포스핀 옥사이드, 부틸 포스핀 옥사이드 등의 포스핀 화합물 또는 그의 옥사이드 화합물; 다이 페닐 포스핀, 트리 페닐 포스핀 화합물 또는 그의 옥사이드 화합물; 포스폰산(phosphonic acid) 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 유기 리간드 화합물은, 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물로 사용할 수 있다. 상기 용매는, 특별히 제한되지 않으며, 화학적 습식 방법에서 용매로 사용되는 임의의 화합물일 수 있다. 예컨대, 상기 용매는, 헥사데실아민 등의 C6 내지 C22의 1차 알킬아민; 다이옥틸아민 등의 C6 내지 C22의 2차 알킬아민; 트리옥틸아민 등의 C6 내지 C40의 3차 알킬아민; 피리딘 등의 질소함유 헤테로고리 화합물; 헥사데칸, 옥타데칸, 옥타데센, 스쿠알렌(squalane) 등의 C6 내지 C40의 지방족 탄화수소 (예컨대, 알칸, 알켄, 알킨 등); 페닐도데칸, 페닐테트라데칸, 페닐 헥사데칸 등 C6 내지 C30의 방향족 탄화수소; 트리옥틸포스핀 등의 C6 내지 C22의 알킬기로 치환된 포스핀; 트리옥틸포스핀옥사이드 등의 C6 내지 C22의 알킬기로 치환된 포스핀옥사이드; 페닐 에테르, 벤질 에테르 등 C12 내지 C22의 방향족 에테르, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

상기 양자점-폴리머 복합체는, 공지된 방법으로 제조될 수 있거나, 혹은 상업적으로 입수할 수 있다. 비제한적인 예에서, 전술한 양자점 또는 그의 유기 용매 분산액 (예컨대, 클로로포름, 헥센, 또는 액상 아크릴계 모노머에 분산시킨 양자점 분산액)을 호스트 매트릭스용 폴리머 또는 그 전구체 (예컨대, 모노머 또는 올리고머)와 혼합하고, 선택에 따라 용매를 제거하고, 필요한 경우 (열 또는 광 조사에 의해) 중합 (또는 가교 반응)을 수행하여 제조할 수 있다.

상기 호스트 매트릭스용 폴리머 또는 그 전구체 (예컨대, 모노머 또는 올리고머)는, 티올렌 수지, 폴리(메타)아크릴레이트 수지, 에폭시 수지, 에폭시(메타)아크릴레이트 수지, 실리콘 수지, 실리콘(메타)아크릴레이트 수지, 폴리우레탄(메타)아크릴레이트 수지, 멜라민(메타)아크릴레이트 수지, 비닐계 폴리머, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 제1 모노머 및 상기 제2 모노머에 대한 내용은 전술한 바와 같다. 전술한 수지들은, 공지된 방법에 의해 쉽게 제조할 수 있거나, 혹은 소망하는 분자량을 가진 수지 또는 그 전구체 (예컨대, 모노머 또는 1,000 내지 20,000 g/mol의 분자량을 가지는 올리고머)를 상업적으로 입수할 수 있다.

또 다른 구현예에서, 전술한 양자점-폴리머 복합체 물품을 포함한 전자 소자가 제공된다. 상기 전자 소자는, 디스플레이, 액정 디스플레이 장치용 백라이트 유닛 등의 발광 소자, 메모리 소자, 레이저 소자 또는 태양전지일 수 있다. 상기 발광 소자는 광원을 가지며, 전술한 양자점-폴리머 복합체 물품은, 상기 광원으로부터 방출된 빛이 상기 물품을 통과할 수 있도록 상기 광원 상에 위치한다.

전술한 소자는 공지된 방법을 따라 제조할 수 있으며, 그 구체적인 구조도 공지되어 있다. 비제한적인 예로서, 액정 디스플레이 장치용 백라이트 유닛에 대하여 설명하면 아래와 같다.

백라이트 유닛은, LED 광원; 및상기 LED 광원에 이격되게 설치되어 상기 LED 광원으로부터 입사된 광을 백색광으로 전환시켜 액정 패널 쪽으로 출사시키는 광전환층을 포함한다.

상기 백라이트 유닛은, 상기 LED 광원과 광전환층 사이에 위치하는 도광판(light guide panel) 을 포함할 수 있다.

상기 광전환층은 전술한 양자점-폴리머 복합체 물품을 포함한다. 양자점-폴리머 복합체 물품에 대한 구체적 내용은 전술한 바와 같다. 이하에서, 도면을 참조하여 일 구현예에 따른 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정 디스플레이 장치에 대하여 설명한다.

도 4는 일 구현예에 따른 백라이트 유닛을 포함하는 액정 디스플레이 장치(10)를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 액정 디스플레이 장치(10)는 백라이트 유닛(100)과 상기 백라이트 유닛(100)으로부터 출사된 백색광을 이용하여 소정 색상의 화상을 형성하는 액정 패널(500)을 포함한다.

상기 백라이트 유닛(100)은 LED(light emitting diode) 광원(110)과, 상기 LED 광원(110)으로부터 출사된 광을 백색광으로 전환시키는 광전환층(light converting layer, 130)과, 이들 사이에 상기 LED 광원(110)으로부터 출사된 광을 광전환층(130)으로 가이드하기 위한 도광판(120)을 포함한다. 여기서, 상기 LED 광원(110)은 소정 파장의 광을 방출하는 다수의 LED 칩으로 구성된다. 상기 LED 광원(110)은 청색광을 방출하는 LED 광원 또는 자외선을 방출하는 LED 광원일 수 있다.

상기 도광판(120)의 하부면에는 반사판(reflector)(도시되지 않음)이 더 위치할 수 있다.

상기 광전환층(130)은 LED 광원(110)으로부터 소정 거리만큼 이격되게 위치하여 상기 LED 광원(110)으로부터 출사된 광을 백색광으로 전환시켜 액정 패널(500) 쪽으로 출사시킨다.

상기 광전환층(130)은 일구현예에 따른 양자점-폴리머 복합체 물품을 포함한다. 상기 양자점-폴리머 복합체 물품에 대한 상세 내용은 전술한 바와 같다.

상기 백라이트 유닛 (100)은 도광판(120) 위에 확산판을 더 포함할 수 있으며, 상기 광전환층(130)은 도광판과 확산판 사이 또는 확산판 위(상기 도광판이 위치한 쪽의 반대쪽)에 위치할 수 있다. LED 광원(110), 도광판, 확산판, 액정 패널의 재질 및 구조는 알려져 있으며, 상업적으로 입수 가능하고, 특별히 제한되지 않는다.

상기 LED 광원(110)으로부터 출사된 광이 상기 광전환층(130)을 통과하게 되면 청색광, 녹색광 및 적색광이 혼합된 백색광을 얻을 수 있다. 여기서, 상기 광전환층(130)을 이루는 반도체 나노결정의 조성 및 사이즈를 변화시키면, 청색광, 녹색광 및 적색광을 원하는 비율로 조절할 수 있게 되고, 이에 따라, 우수한 색재현성 및 색순도를 구현할 수 있는 백색광을 얻을 수 있게 된다.

한편, 상기 광전환층(130)은 복수의 층으로 구성될 수도 있다. 이 경우, 상기 복수의 층들은 LED 광원(110)쪽으로 갈수록 더 낮은 에너지의 발광파장을 가지도록 배치될 수 있다. 예를 들면, LED 광원(110)이 청색 LED 광원이라면, 상기 광전환층(130)은 LED 광원(110)으로부터 멀어지는 방향으로 순차적으로 적층되는 적색 광전환층 및 녹색 광전환층으로 구성될 수 있다.

도 4에는 도시되어 있지 않지만, 상기 광전환층(130) 위에 확산판, 프리즘 시트, 마이크로렌즈 시트 및 휘도 향상 필름(예를 들어 이중 휘도 향상 필름(DBEF)에서 선택되는 적어도 하나의 필름이 더 위치할 수 있다. 또한 상기 광전환층(130)은 도광판, 확산판, 프리즘 시트, 마이크로렌즈 시트, 휘도 향상 필름에서 선택되는 적어도 두개의 필름 사이에 위치할 수도 있다.

백라이트 유닛(100)으로부터 출사된 백색광은 액정 패널(500) 쪽으로 입사된다. 그리고, 상기 액정 패널(500)은 백라이트 유닛(100)으로부터 입사된 백색광을 이용하여 소정 색상의 화상을 형성하게 된다. 여기서, 상기 액정 패널(500)은 제1 편광판(501), 액정층(502), 제2 편광판(503) 및 컬러 필터(504)가 순차적으로 배치된 구조를 가질 수 있다. 상기 백라이트 유닛(100)으로부터 출사된 백색광은 제1 편광판(501), 액정층(502) 및 제2 편광판(503)을 투과하게 되고, 이렇게 투과된 백색광이 컬러 필터(504)에 입사되어 소정 색상의 화상을 형성하게 된다.

상기 액정 패널은 특별히 제한되지 않으며, 공지되었거나 상업적으로 입수 가능한 임의의 액정 패널을 포함할 수 있다. 액정 디스플레이 장치에 대한 구체적 내용은 전술한 바와 같다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로써 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

제1 모노머로서 (a) 펜타에리트리톨 테트라키스(2-머캅토아세테이트) (pentaerythritol tetrakis(2-mercaptoacetate, 제품명:PE-TSA, 제조사: 제이엘켐) 152.27 g, 그리고 (b) 2,2'-Thiodiethanethiol （제품명: 2T-S, 제조사: TCI）12.07 g, 제2 모노머로서 1,3,5-트리알릴-1,3,5-트리아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트리온（제품명:TTT, 제조사: DKSH）130.00g, 그리고 광개시제로서 TPO-L 및 I754 혼합물 (v:v=5:5, BasF제) 2.94 g를 혼합하여 모노머 혼합물을 준비한다.

준비한 모노머 혼합물을 두께 75㎛의 PET 베이스 필름 (Mitsubishi 社) 상에 bar coater와 Major bar #56을 이용하여 두께 50㎛로 도포하여 유기 층을 형성하고, 이를 메탈 램프(metal lamp)를 이용하여 1,700 mJ의 광을 조사하여 경화시켜, 배리어 필름을 제조한다.

실시예 2 내지 5

하기 표 1과 같이 코팅액 성분을 조정한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 배리어 필름을 제작한다.

비교예 1 및 2

제1 모노머로서 (a) 펜타에리트리톨 테트라키스(2-머캅토아세테이트) (pentaerythritol tetrakis(2-mercaptoacetate, 제품명: PE-TSA, 제조사: 제이엘켐)만을 사용하고, 기타 성분의 함량을 하기 표 1과 같이 조정한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 배리어 필름을 제작한다.

비교예 3

제2 모노머로서 펜타에리트리톨 테트라키스(3-머켑토프로피오네이트) (제품명: THIOCURE PETMP, 제조사: Bruno Bock Chem, 4T라고도 함)130.00g을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 배리어 필름을 제작한다.

	제1 모노머(a) (g)	제1 모노머(b) (g)	제2 모노머 (g)	광개시제 (g)
실시예 1	152.27	12.07	130.00	2.94
실시예 2	135.60	33.90	130.50	3.00
실시예 3	151.09	20.26	116.09	3.04
실시예 4	152.70	17.10	121.20	3.00
실시예 5	152.70	17.10	112.80	3.00
비교예 1	163.00	없음	112.72	3.01
비교예 2	165.00	없음	114.11	3.01
비교예 3	152.27	12.07	130.00	2.94

무게 손실 평가

실시예 1 내지 5, 그리고 비교예 1 및 3에 따른 배리어 필름을 가로 세로 크기 5 cm x 16 cm로 재단하여 샘플을 준비한다. 샘플을 20ml 바이얼에 넣은 후 2% aq. NaOH 용약을 18ml 첨가한다. 여기서 상기 2% NaOH는 NaOH 수용액 100g 중에 NaOH가 2g 포함된 것을 의미한다. 그 후, 바이얼 뚜껑을 닫은 후 4시간 동안 상온 방치한다. 4시간 후 필름 샘플을 꺼내어 de-ionized water로 표면을 세척 후 60℃ 오븐에서 3시간 동안 건조한다. 건조 후 최종 무게를 측정하여 무게 감량을 하기 계산식 1에 따라 계산한다.

[계산식 1]

그 결과를 하기 표 2에 나타낸다.

	2% NaOH 수용액에 침지전 측정한 필름의 무게 (g)	건조 후 측정한 필름의 무게 (g)	무게 손실 (weight loss)
실시예 1	1.41	1.38	2.1%
실시예 2	1.12	1.10	2%
실시예 3	1.52	1.31	9.8%
실시예 4	1.43	1.28	7.5%
실시예 5	1.41	1.36	3.5%
비교예 1	1.42	0.99	30%
비교예 2	1.38	0.96	30%
비교예 3	1.42	0.94	35%

표 2를 참고하면, 실시예 1 내지 5에 따른 배리어 필름은 모두 무게손실(weight loss)값이 10% 미만인 것을 확인할 수 있다.

배리어 필름 평가

상기 실시예 1 내지 5, 그리고 비교예 1 내지 3에 따른 배리어 필름의 성능을 평가하였다.

(1) 굴절률(RI)

굴절률은 굴절계(ATAGO NAR-1T Abbe Refractometer)를 사용하여 측정하였다. 사용된 광원은 8 A, 0.15 nm 나트륨 램프였고, ASTM D 542 방법에 따라 측정하였다.

(2) 헤이즈(Haze)

Haze는 Haze meter(SH-7000)를 사용하여 필름상태(5cm X 5xm)에서 380nm~780nm(5nm간격)으로 측정하였다.

그 결과는 하기 표 3과 같다.

	굴절률(RI)	헤이즈(Haze)
실시예 1	1.60	1.56
실시예 2	1.60	1.69
실시예 3	1.59	1.48
실시예 4	1.58	1.51
실시예 5	1.61	1.49
비교예 1	1.58	1.50
비교예 2	1.57	1.56
비교예 3	1.56	1.39

표 3을 참고하면, 상기 실시예 1 내지 5에 따른 배리어 필름은 광학 필름으로서 사용하기에 적합한 굴절률 및 헤이즈 값을 가짐을 알 수 있다.

양자점 - 폴리머 복합체 물품의 제조 및 휘도 평가

실시예 6

실시예1에 따라 제조된배리어 필름 상에,양자점(InP/ZnS, fluorescence λ_em=525nm, FWHM=40nm, Green QD, 한솔케미칼社)이 분산된 아크릴계 바인더 고분자 수지(SM-CRB-400H, SMS社)조성물을50㎛ 두께로 도포하고, 바 코터(bar coater)로 코팅한다. 이 후, UV metal lamp 하에서 100mJ 내지 3000mJ로 경화시켜, 양자점-폴리머 복합체 물품을 제조하였다.

비교예 4

비교예 3에 따라 제조된 배리어 필름을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 6과 동일한 방법으로 하여 양자점-폴리머 복합체 물품을 제조하였다.

양자점 - 폴리머 복합체 물품의 휘도 평가

실시예 6 및 비교예 4에 따른 양자점-폴리머 복합체의 휘도는 분광 방사 휘도계(CS-2000, Konicaminolta社)를 사용하여 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

	휘도
실시예 6	4126
비교예 4	4121

상기 표 4를 참고하면, 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 양자점-폴리머 복합체의 배리어 필름의 휘도는 큰 차이가 없음을 알 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

1: 기재 2: 유기 층
3: 배리어 필름 4: 양자점 폴리머 복합체
10: 액정 디스플레이 장치 100: 백라이트 유닛

Claims

기재 (substrate), 그리고
상기 기재 위에 위치하고 티올렌(thiol-ene) 중합체를 포함하는 유기층
을 포함하는 배리어 필름으로서,
상기 배리어 필름은 2% NaOH 수용액에 4시간 침지한 후, 60℃의 오븐에서 12시간 건조하여 측정한 무게 손실(weight loss)이 10% 미만인
배리어 필름:
단, 상기 무게 손실은 하기 계산식 1에 의해 산출한다:
[계산식 1]
무게 손실(weight loss) = ((2% NaOH 수용액에 침지하기 전 측정한 필름샘플의 무게 - 2% NaOH 수용액에 4시간 침지 후 60℃의 오븐에서 12시간 건조한 후 측정한 필름 샘플의 무게) / 2% NaOH 수용액에 침지하기 전 측정한 필름샘플의 무게) * 100 (%)
여기서, 상기 2% NaOH 수용액은 NaOH 수용액 100g 중에 NaOH가 2g 포함된 것을 의미하고, 상기 필름 샘플 내 기재의 두께는 75㎛이고 유기층의 두께는 50㎛이며, 상기 필름 샘플의 가로 세로 크기는 5 cm x 16 cm이다.
제1항에서,
상기 티올렌 중합체는 말단에 티올(SH)기를 2개 이상 가지는 1종 또는 2종 이상의 제1 모노머, 그리고 말단에 탄소-탄소 불포화 결합을 2개 이상 가지는 1종 또는 2종 이상의 제2 모노머를 포함하는 모노머 혼합물의 중합 생성물인 배리어 필름.
제2항에서,
상기 제1 모노머는 하기 화학식 1로 표현되는 배리어 필름:
[화학식 1]

상기 화학식 1에서,
R¹은 수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로사이클로알킬기; C1 내지 C10의 알콕시기; 히드록시기; -NH₂; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 아민기 (-NRR', 여기에서 R과 R'은 서로 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임); 이소시아네이트기; 할로겐; -ROR' (여기에서 R은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알킬렌기이고 R'은 수소 또는 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임); 아실 할라이드(-RC(=O)X, 여기에서 R은 치환 또는 비치환된 알킬렌기이고 X는 할로겐임); -C(=O)OR' (여기에서 R'은 수소 또는 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임); -CN; 또는 -C(=O)ONRR' (여기에서 R과 R'은 서로 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임)에서 선택되고,
L₁은 탄소 원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 헤테로아릴렌기이되, 상기 치환된 C1 내지 C30의 알킬렌기에 포함된 서로 인접하지 않은 메틸렌(-CH₂-)은 설포닐(-SO₂-), 카르보닐(CO), 에테르(-O-), 설파이드(-S-), 설폭사이드(-SO-), 에스테르(-C(=O)O-), 아마이드(-C(=O)NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 알킬기임) 또는 이들의 조합으로 치환될 수 있고,
Y₁는 단일결합; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 알케닐렌기; 적어도 하나의 메틸렌(-CH₂-)이 설포닐(-S(=O)₂-), 카르보닐(-C(=O)-), 에테르(-O-), 설파이드(-S-), 설폭사이드(-S(=O)-), 에스테르(-C(=O)O-), 아마이드(-C(=O)NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임), 이민(-NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임) 또는 이들의 조합으로 치환된 C1 내지 C30의 알킬렌기 또는 C2 내지 C30의 알케닐렌기이고,
m은 1 이상의 정수이고,
k1은 0 또는 1 이상의 정수이고 k2는 1 이상의 정수이고,
m과 k2의 합은 3이상의 정수이되,
m 은 Y₁의 원자가를 넘지 않고, k1 와 k2 의 합은 L₁의 원자가를 넘지 않는다.
제3항에서,
상기 제1 모노머는 펜타에리트리톨 테트라키스(2-머캅토아세테이트)(Pentaerythritol tetrakis(2-mercaptoacetate)); 그리고 3,6-디옥사-1,8-옥탄디티올(3,6-Dioxa-1,8-octanedithiol), 2,2′-티오디에탄티올(2,2′-Thiodiethanethiol), 펜타에리트리톨 테트라키스(3-머캅토프로피오네이트)(Pentaerythritol tetrakis(3-mercaptopropionate)), 및 디펜타에리트리톨 헥사키스(3-머캅토프로피오네이트)(Dipentaerythritol hexakis(3-mercaptopropionate)) 중에서 선택된 하나를 포함하는 배리어 필름.
제2항에서,
상기 제2 모노머는 하기 화학식 2로 표현되는 배리어 필름:
[화학식 2]

상기 화학식 2에서,
X는 탄소-탄소 이중결합 또는 탄소-탄소 삼중결합을 가지는 지방족 유기기, 탄소-탄소 이중결합 또는 탄소-탄소 삼중결합을 가지는 방향족 유기기 또는 탄소-탄소 이중결합 또는 탄소-탄소 삼중결합을 가지는 지환족 유기기이고,
R²는 수소; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로사이클로알킬기; C1 내지 C10의 알콕시기; 히드록시기; NH₂; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 아민기(-NRR', 여기에서 R과 R'은 서로 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C30의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임); 이소시아네이트기; 할로겐; -ROR' (여기에서 R은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20의 알킬렌기이고 R'은 수소 또는 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임); 아실 할라이드(-RC(=O)X, 여기에서 R은 치환 또는 비치환된 알킬렌기이고 X는 할로겐임); -C(=O)OR' (여기에서 R'은 수소 또는 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임); -CN; 또는 -C(=O)ONRR' (여기에서 R과 R'은 서로 독립적으로 수소 또는 C1 내지 C20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임)에서 선택되고,
L₂는 탄소원자, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴렌기이고,
Y₂는 단일결합; 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30의 알케닐렌기; 또는 적어도 하나의 메틸렌(-CH₂-)이 설포닐(-S(=O)₂-), 카르보닐(-C(=O)-), 에테르(-O-), 설파이드(-S-), 설폭사이드(-S(=O)-), 에스테르(-C(=O)O-), 아마이드(-C(=O)NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임), 이민(-NR-)(여기서 R은 수소 또는 C1 내지 C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기임) 또는 이들의 조합으로 치환된 C1 내지 C30의 알킬렌기 또는 C2 내지 C30의 알케닐렌기이고, n은 1 이상의 정수이고,
k3은 0 또는 1이상의 정수이고 k4는 1 이상의 정수이고,
n과 k4의 합은 3이상의 정수이되,
n 은 Y₂의 원자가를 넘지 않고, k3 와 k4 의 합은 L₂의 원자가를 넘지 않는다.
제1항에서,
상기 기재는, 폴리머, 금속 산화물, 금속, 또는 이들의 조합을 포함하는 배리어 필름.
제1항에서,
상기 기재의 두께는 10 ㎛ 내지 150 ㎛이고, 상기 유기층의 두께는 25㎛ 내지 100 ㎛인 배리어 필름.
폴리머 호스트 매트릭스; 및 상기 호스트 매트릭스 내에 분산된 복수개의 양자점을 포함하는 양자점-폴리머 복합체, 그리고
상기 양자점 폴리머 복합체의 적어도 일부의 표면 상에 위치하는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 배리어 필름
을 포함하는
양자점 복합체 물품.
제8항에서,
상기 폴리머 호스트 매트릭스는 티올렌 중합체, (메타)아크릴레이트 수지, 멜라민(메타)아크릴레이트 수지, 에폭시 수지, 에폭시(메타)아크릴레이트 수지, 실리콘 수지, 실리콘(메타)아크릴레이트 수지, 폴리우레탄(메타)아크릴레이트 수지, 비닐계 수지, 또는 이들의 조합을 포함하는 양자점-폴리머 복합체 물품.
제8항에 따른 양자점-폴리머 복합체 물품을 포함하는 전자 소자.