KR20170044796A - Resin composition and quantum dot sheet comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수지 조성물 및 이를 포함하는 양자점 시트에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 산소 및 수분의 차단 특성이 우수한 수지 조성물 및 이를 포함하는 양자점 시트에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resin composition and a quantum dot sheet comprising the same, and more particularly, to a resin composition and a quantum dot sheet containing the resin composition having excellent oxygen and moisture barrier properties.
양자점 (Quantum Dot; QD) 은 나노 크기의 반도체입자이다. 양자점은 크기가 매우 작기 때문에 양자 구속 (quantum confinement) 효과가 나타난다. 양자 구속 효과는 물체가 나노 크기 이하로 작아지는 경우 그 물체의 밴드 갭 (band gap) 이 커지는 현상을 말한다. 이에 따라, 양자점의 밴드 갭보다 큰 에너지를 갖는 파장의 광이 양자점에 입사되는 경우, 양자점은 그 광을 흡수하여 들뜬 상태로 되고, 특정 파장의 광을 방출하면서 바닥 상태로 떨어진다. 방출된 광의 파장은 상기 밴드 갭에 해당되는 값을 갖는다. 양자점은 크기와 조성 등에 따라 양자 구속 효과에 의한 발광 특성이 달라지므로 이를 조절하여 각종 발광 소자 및 전자 장치에 다양하게 이용되고 있다. The Quantum Dot (QD) is a nano-sized semiconductor particle. Since quantum dots are very small, quantum confinement effects appear. The quantum confinement effect refers to a phenomenon in which the band gap of an object becomes larger when the object becomes smaller than a nano-size. Accordingly, when light having a wavelength larger than the bandgap of the quantum dots is incident on the quantum dots, the quantum dots absorb the light and become excited and emit light of a specific wavelength and fall to the ground state. The wavelength of the emitted light has a value corresponding to the band gap. Quantum dots vary in their luminescent properties due to the quantum confinement effect depending on their size and composition, and thus they have been widely used in various light emitting devices and electronic devices.
양자점을 이용하여 우수한 색채 재현성을 갖는 양자점 액정 디스플레이 (Quantum Dot Liquid Crystal Display; QD-LCD) 를 생산할 수 있다. 양자점은 디스플레이 장치 내 형광체로 사용되는데, 광원과 양자점을 광학적으로 결합하기 위하여, 양자점을 고분자 수지에 분산시켜 제조한 시트 (이하, 양자점 시트) 가 사용된다.A quantum dot liquid crystal display (QD-LCD) having excellent color reproducibility can be produced using quantum dots. The quantum dot is used as a phosphor in a display device. In order to optically couple a light source and a quantum dot, a sheet produced by dispersing a quantum dot in a polymer resin (hereinafter referred to as a quantum dot sheet) is used.
구체적으로, 일반적인 양자점 액정 디스플레이에서, 백라이트 유닛 (Back Light Unit; BLU) 은 도광판의 상부에 양자점 시트를 적층한 구조를 갖는다. 광원에서 방출된 빛이 도광판에서 확산되고, 도광판에서 확산된 빛이 상측으로 향하여 양자점 시트에 입사된다. 입사된 빛은 양자점 시트에 분산되어 있는 양자점을 통과하고, 이로써, 빛의 파장이 변환된다. Specifically, in a general quantum dot liquid crystal display, a backlight unit (BLU) has a structure in which a quantum dot sheet is laminated on a light guide plate. Light emitted from the light source is diffused in the light guide plate, and light diffused in the light guide plate is incident on the quantum dot sheet in the upward direction. The incident light passes through the quantum dots dispersed in the quantum dot sheet, whereby the wavelength of the light is converted.
도 1은 종래의 양자점 액정 디스플레이에 사용되는 양자점 시트의 개략적인 단면도이다. 도 1을 참조하면, 양자점 시트 (100) 는 복수의 양자점 (100), 복수의 광산란제 (120), 고분자 수지 (130) 및 배리어층 (140)을 포함한다. 양자점 시트 (100) 는 복수의 양자점 (100) 및 복수의 광산란제 (120)가 고분자 수지 (130) 내에 분산되어 있는 구조를 가진다 1 is a schematic cross-sectional view of a quantum dot sheet used in a conventional quantum dot liquid crystal display. Referring to FIG. 1, a
이때, 고분자 수지 (130) 는 외부의 충격과 환경 등으로부터 양자점 (110) 을 보호하고, 양자점 (110) 및 광산란제 (120) 를 분산시켜 고정시키는 역할을 한다. 고분자 수지 (130) 는 양자점 시트 (100) 의 신뢰성 (reliability), 가격 (cost) 및 성능 (performance) 을 결정하는 중요한 요소로 기능한다. 양자점 (110) 의 광추출 효율 증대 및 양자점 시트 (100) 의 신뢰성 확보를 위해 고분자 수지 (130) 는 높은 굴절률, 산소 및 수분의 차단 특성, 우수한 내열성이 요구된다.At this time, the
종래의 양자점 시트 (100) 에 이용되는 일반적인 고분자 수지 (130) 는 에폭시 수지이다. 에폭시 수지는 가격이 저렴하고 광학 부재의 봉지재로서 우수한 특성을 지니고 있으나, 산소 및 수분의 차단력이 낮고, 고온에서 황변 현상이 있어 양자점 액정 디스플레이와 같은 고효율 광원 장치에 적용되기에 미흡하다는 한계가 있다.The
에폭시 수지와 같은 양자점 시트 (100) 에 이용되는 고분자 수지 (130) 의 단점을 보완하기 위하여, 종래의 양자점 시트 (100) 는 양자점 (110) 및 광산란제 (120) 를 포함하는 고분자 수지 (130) 의 상부 및 하부를 감싸는 한 쌍의 배리어층 (140) 을 더 포함하는 구조로 이루어져 있었다. 배리어층 (140) 은 산소, 수분 등에 취약한 양자점을 열, 산소, 수분 등의 외부 환경으로부터 보호할 수 있도록, 낮은 산소 투과도 및 투습성을 가진 물질, 내열성이 우수한 물질로 형성되었다. 예를 들어, 배리어층 (140) 은 실리콘 산화물 (silicon oxide) 또는 금속 산화물 (metal oxide) 등의 무기물일 수 있다.The conventional
그러나, 종래의 배리어층 (140) 은 양자점 시트 (100) 를 제조하기 위하여 별도의 추가 공정을 거친다는 점에서, 양자점 시트 (100) 의 제조 효율을 저하시키고 제조 비용을 상승시키는 문제점이 있었다. 따라서, 별도의 배리어층을 포함하지 않은 양자점 시트의 개발이 요구되고 있으며, 이러한 구조를 만족시킬 수 있도록, 산소 및 수분의 차단력이 우수한 양자점 시트용 고분자 수지의 개발이 필요한 실정이다.However, since the
[관련 특허문헌][Related Patent Literature]
1. 한국 특허공개 제 2013-0133994 호 (발명의 명칭: 광학 부재, 발광장치 및 표시장치)1. Korean Patent Publication No. 2013-0133994 (entitled "Optical Member, Light Emitting Device and Display Device)
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 산소 및 수분의 차단 특성이 우수한 광경화성 수지 조성물을 제공하는 것이다.Accordingly, a problem to be solved by the present invention is to provide a photocurable resin composition excellent in oxygen and moisture barrier properties.
본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는, 산소 및 수분의 차단 특성이 우수한 수지 조성물을 사용한 양자점 시트를 제공하며, 별도의 배리어층 없이 외부의 환경으로부터 양자점을 보호할 수 있는 양자점 시트를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a quantum dot sheet using a resin composition having excellent oxygen and moisture barrier properties and to provide a quantum dot sheet capable of protecting quantum dots from an external environment without a separate barrier layer.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광경화성 코팅 조성물은 아크릴계 바인더, 주쇄에 C6-C30의 방향족 고리를 포함하고, 이중 결합을 포함하는 관능기를 포함하는 방향족 올리고머, 다관능성 모노머 및 광개시제를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, a photocurable coating composition according to an embodiment of the present invention comprises an acrylic binder, an aromatic ring containing a C 6 -C 30 aromatic ring in the main chain, An oligomer, a polyfunctional monomer, and a photoinitiator.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 방향족 올리고머는 10개 이상의 관능기를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the aromatic oligomer may include at least 10 functional groups.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 아크릴계 바인더 및 방향족 올리고머 중 적어도 어느 하나는 물 분자와 이온 결합을 할 수 있는 극성을 갖는 작용기를 더 포함할 수 있다.According to still another aspect of the present invention, at least one of the acrylic binder and the aromatic oligomer may further include a functional group having a polarity capable of ionic bonding with water molecules.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 시트는, 양자점, 광산란제 및 고분자 수지를 포함하는 양자점 시트에 있어서, 상기 고분자 수지는 아크릴계 바인더, 주쇄에 C6-C30의 방향족 고리를 포함하고, 이중 결합을 포함하는 관능기를 포함하는 방향족 올리고머, 다관능성 모노머 및 광개시제를 포함하는 수지 조성물이 경화된 것으로, 고분자 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a quantum dot sheet comprising a quantum dot, a light scattering agent and a polymer resin, wherein the polymer resin comprises an acrylic binder, a C 6 -C 30 aromatic ring Wherein the resin composition comprises an aromatic oligomer having a functional group containing a double bond, a polyfunctional monomer and a photoinitiator, and the polymer resin comprises a repeating unit represented by the following formula (1).
[화학식 1][Chemical Formula 1]
화학식 1에서, Ar은 C6-C30의 아릴기이고, B는 치환되거나 비치환된 C1-C1000의 알킬기이다.In Formula (1), Ar is a C 6 -C 30 aryl group, and B is a substituted or unsubstituted C 1 -C 1000 alkyl group.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 고분자 수지는 원자간 평균 거리가 0.2nm 내지 2.0nm일 수 있다.According to another feature of the present invention, the polymer resin may have an average interatomic distance of 0.2 nm to 2.0 nm.
본 발명은 산소 및 수분의 차단 특성이 우수한 수지 조성물을 제공할 수 있는 효과가 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has an effect of providing a resin composition excellent in oxygen and moisture barrier properties.
또한, 본 발명은 이러한 수지 조성물이 경화된 고분자 수지를 사용함으로써, 별도의 배리어층 없이 외부의 환경으로부터 양자점을 보호할 수 있는 양자점 시트를 제공할 수 있는 효과가 있다.Further, the present invention has an effect of providing a quantum dot sheet capable of protecting quantum dots from an external environment without a separate barrier layer by using a cured polymer resin.
도 1은 종래의 양자점 액정 디스플레이에 사용되는 양자점 시트의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 시트의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a quantum dot sheet used in a conventional quantum dot liquid crystal display.
2 is a schematic cross-sectional view of a quantum dot sheet according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art.
한편, 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. In addition, the size and thickness of each component shown in the drawings are shown for convenience of explanation, and the present invention is not necessarily limited to the size and thickness of the components shown in the drawings.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.It is to be understood that each of the features of the various embodiments of the present invention may be combined or combined with each other partially or entirely and technically various interlocking and driving is possible as will be appreciated by those skilled in the art, It may be possible to cooperate with each other in association.
이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 시트의 개략적인 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view of a quantum dot sheet according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 양자점 시트 (200) 는 복수의 양자점 (110), 복수의 광산란제 (120) 및 고분자 수지 (230) 를 포함한다. 복수의 양자점 (110) 및 복수의 광산란제 (120) 는 고분자 수지 (230) 내에 분산된다. 양자점 시트 (200) 는 광원으로부터 입사되는 광을 목적하는 파장의 광으로 변환한다. 예시적으로, 입사되는 광이 약 430㎚ 내지 약 470㎚ 사이의 파장대를 가지는 청색광이라면, 양자점 시트 (200) 는, 청색광을 흡수하여 약 520㎚ 내지 약 560㎚ 사이의 파장대의 녹색광을 방출하는 양자점 (100G) 을 포함하여 청색광을 녹색광으로 변환시킬 수 있다. 또한, 양자점 시트 (200) 는 청색광을 흡수하여 약 630㎚ 내지 약 660㎚ 사이의 파장대의 적색광을 방출하는 양자점 (100R) 을 더 포함하여 청색광을 적색광으로 변환시킬 수도 있다.Referring to FIG. 2, the
본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 시트 (200) 는 산소 및 수분의 차단 특성이 우수한 고분자 수지 (230) 를 사용하는 바, 종래의 양자점 시트와 달리 별도의 배리어층을 필요로 하지 않는다는 점에 그 특징이 있다.The
이하, 본 발명의 양자점 시트 (200) 에 포함되는 양자점 (110), 광산란제 (120) 및 고분자 수지 (230) 의 구성에 대해 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the
양자점Qdot
양자점 (110) 은 수 나노미터의 직경을 갖는 반도체 입자이다. 양자점 (110) 은 코어 (core), 코어를 둘러 싸는 쉘 (shell), 코어와 쉘주위에 무기 이온 리간드 (inorganic ion ligand) 를 포함할 수 있다.The
코어는 양자점 (110) 의 중심에서 특정 파장의 광을 방출한다. 쉘은 코어를 보호하기 위해 코어의 표면에서 코어를 감싸며 형성될 수 있다.The core emits light of a specific wavelength at the center of the
코어 및 쉘은 주기율표 상의 II-VI족, III-V족, IV-VI족, IV족 반도체 물질 또는 이들의 화합물로 형성된다. 예를 들어, II-VI족 반도체 화합물은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe 또는 이들의 조합의 이원소 화합물일 수 있다. III-V족 반도체 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 또는 이들의 조합의 이원소 화합물일 수 있다. IV-VI족 반도체 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 또는 이들의 조합의 이원소 화합물일 수 있다. IV족 원소 또는 화합물은 Si, Ge, SiC, SiGe 또는 이들의 조합일 수 있다. 그 밖에도 반도체 화합물은 주기율표 상의 II-VI족, III-V족, IV-VI족, IV족 원소를 포함하는 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물 등일 수 있다. 나아가 반도체 물질 또는 화합물은 상술한 것에 제한되지 않고, 당업자에게 공지된 임의의 반도체 물질 또는 화합물일 수 있다.The core and shell are formed of II-VI, III-V, IV-VI, and IV semiconductor materials or compounds thereof on the periodic table. For example, the II-VI group semiconductor compound may be the elemental compound of CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe or a combination thereof. The III-V semiconductor compound may be GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb or a combination thereof. The IV-VI group semiconductor compound may be SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe, or a combination thereof. Group IV elements or compounds may be Si, Ge, SiC, SiGe, or a combination thereof. In addition, the semiconductor compound may be a trivalent compound including a Group II-VI, III-V, IV-VI, or IV group element or a mesoporous compound on the periodic table. Further, the semiconductor material or compound is not limited to those described above, and may be any semiconductor material or compound known to those skilled in the art.
무기 이온 리간드는 할로젠 (halogen) 족 또는 칼코젠 (chalcogen) 족 원소를 포함한다. 이러한 원소의 단원자 이온 (monatomic ion) 또는 이러한 원소들을 포함하는 다원자 이온 (polyatomic ion) 형태 일 수 있다. The inorganic ion ligand includes a halogen group or a chalcogen group element. Or monatomic ions of these elements or polyatomic ions containing these elements.
광산란제Light scattering agent
도 2를 참조하면, 양자점 시트 (200) 는 표면이 소정의 굴곡을 갖도록 형성된 입자인, 복수의 광산란제 (120) 들을 포함한다. Referring to FIG. 2, the
광산란제 (120) 는 양자점 시트 (200) 내에서 광이 다양한 방향으로 퍼지도록 하여 입사광과 양자점 (110) 이 만나는 영역을 증가시키는 역할을 한다.The
광산란제 (120) 는 금속 산화물 입자, 에어 버블, 유리 비드 또는 중합체 비드로 형성된 것일 수 있으며, 이들이 혼합된 혼합물로 형성된 것일 수 있다. 광산란제 (120) 는 상술한 물질에 한정되지 않고 당업자에게 공지된 임의의 물질로 형성될 수 있다.The
이러한 물질들로 형성된 광산란제 (120) 는 후술할 고분자 수지 (230) 에 대해서 상대적으로 높거나 낮은 굴절률을 가질 수 있다. 예를 들어, 광산란제 (120) 와 고분자 수지 (230) 의 굴절률의 비는 약 0.3 내지 2.0 범위 내 일 수 있다. 이러한 굴절률의 차이에 의해서 광산란제 (120) 는 광변환층에 입사되는 광의 경로를 변화시키고, 출사되는 광을 확산시킬 수 있다. The
광산란제 (120) 는 전체적으로 구의 형태를 가지는 것이 바람직하나, 실제 제조 시에는 구의 형태를 벗어난 타원의 형태, 일그러진 형태 또는 이외의 의도치 않은 임의의 형태를 가질 수도 있다.The
고분자 수지Polymer resin
도 2를 참조하면, 고분자 수지 (230) 는 외부의 충격과 환경 등으로부터 양자점 (110) 을 보호하고, 양자점 (110) 및 광산란제 (120) 를 분산시켜 고정시키는 역할을 한다. 구체적으로, 본 발명의 고분자 수지 (230) 는 산소 및 수분의 차단 특성이 우수하여, 양자점 (110) 을 외부 환경으로부터 보호한다. 또한, 고분자 수지 (230) 는 양자점 (110) 을 둘러싸며, 양자점 (110) 을 균일하게 양자점 시트 (200) 내부에 분산시킨다.Referring to FIG. 2, the
이때, 본 발명의 고분자 수지 (230) 는 광경화성 수지 조성물로부터 경화된 화합물이다. 보다 구체적으로 광경화성 수지 조성물은, 아크릴계 바인더, 방향족 올리고머, 다관능성 모노머 및 광개시제를 포함한다. At this time, the
아크릴계 바인더는 아크릴레이트 관능기를 가지고 있으면 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어, 아크릴레이트 단량체, 아크릴레이트 올리고머, 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 이때, 상기 아크릴레이트 단량체 또는 아크릴레이트 올리고머는 경화반응에 참가할 수 있는 아크릴레이트 관능기를 적어도 1개 이상 포함한다.The type of the acrylic binder is not particularly limited as far as it has an acrylate functional group. For example, an acrylate monomer, an acrylate oligomer, or a mixture thereof may be used. At this time, the acrylate monomer or acrylate oligomer contains at least one acrylate functional group capable of participating in the curing reaction.
아크릴레이트 올리고머로는, 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 에폭시 아크릴레이트 올리고머, 폴리에스터 아크릴레이트, 폴리에테르 아크릴레이트 또는 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있다. 또한, 아크릴레이트 단량체로는, 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 하이드록시 펜타아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 트리메틸렌 프로필 트리아크릴레이트, 프로폭시레이티드 글리세롤 트리아크릴레이트, 트리메틸로프로판 에톡시 트리아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 프로폭시 레이티드 글리세로 트리아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디아크릴레이트 또는 이들의 혼합물 등이 바람직하게 이용될 수 있으나, 이로써, 제한되는 것은 아니다. 또한, 아크릴계 바인더는 아크릴레이트 관능기를 포함하는 2종 이상의 화합물의 공중합체일 수 있다.As the acrylate oligomer, a urethane acrylate oligomer, an epoxy acrylate oligomer, a polyester acrylate, a polyether acrylate or a mixture thereof may be used. Examples of the acrylate monomers include dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hydroxypentaacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol triacrylate, trimethylene propyl triacrylate, propoxylated glycerol triacrylate 1,6-hexanediol diacrylate, propoxylated glycerol triacrylate, tripropylene glycol diacrylate, ethylene glycol diacrylate, or a mixture thereof, and the like are preferable But is not limited thereby. The acrylic binder may be a copolymer of two or more compounds containing an acrylate functional group.
본 발명에 따른 아크릴계 바인더의 중량평균 분자량은 5,000 내지 50,000의 범위가 바람직하며, 특히 10,000 내지 30,000 범위가 더욱 바람직하다. 아크릴계 바인더의 중량평균 분자량이 5,000 미만인 경우 형성된 양자점 시트 (200) 에 요구되는 기본적인 내열성, 내화학성, 기계적 강도 및 인접하는 층과의 접착성 등의 물성을 만족할 수 없다. 또한, 아크릴계 바인더의 중량평균 분자량이 50,000을 초과하는 경우 점도가 지나치게 높아져, 양자점 (110) 및 광산란제 (120) 를 적절히 분산시키기 어려우며, 양자점 시트 (200) 의 두께 균일성이 악화된다.The weight average molecular weight of the acrylic binder according to the present invention is preferably in the range of 5,000 to 50,000, more preferably in the range of 10,000 to 30,000. When the weight average molecular weight of the acrylic binder is less than 5,000, physical properties such as basic heat resistance, chemical resistance, mechanical strength and adhesiveness to adjacent layers required for the
한편, 아크릴계 바인더는 말단에 물 분자와 이온 결합을 할 수 있는 극성을 갖는 작용기를 더 포함할 수 있다. 아크릴계 바인더에 극성을 갖는 작용기가 더 포함되는 경우, 수분의 표면 흡착으로 인해 수분 침투 성능이 더욱 향상될 수 있다. 이로써 제한되는 것은 아니나, 극성을 갖는 작용기로는 히드록시기 또는 아크릴기가 포함될 수 있다.On the other hand, the acrylic binder may further include a functional group having a polarity capable of ionic bonding with water molecules at the terminal. When the acrylic binder further contains a functional group having polarity, the moisture permeation performance can be further improved due to surface adsorption of moisture. Although not limited thereto, the functional group having a polarity may include a hydroxy group or an acrylic group.
아크릴계 바인더는 광경화성 수지 조성물 중 10 중량% 내지 60 중량%로 포함될 수 있다. 아크릴계 바인더의 함량이 10 중량% 미만인 경우, 광경화가 충분하게 일어나지 않을 수 있고, 60 중량% 초과인 경우, 공정성이 저하되거나, 경화된 고분자 수지 (230) 의 물성이 저하될 수 있다.The acrylic binder may be contained in an amount of 10% by weight to 60% by weight in the photocurable resin composition. If the content of the acrylic binder is less than 10% by weight, photo-curing may not occur sufficiently. If the content of the acrylic binder is more than 60% by weight, the processability may be lowered or the physical properties of the cured
방향족 올리고머는 본 발명의 양자점 시트 (200) 에 산소 및 수분의 차단 특성을 부여한다. 구체적으로, 방향족 올리고머는 광경화된 고분자 수지 (230) 의 원자간 평균 거리를 좁힘으로써, 산소 및 수분의 침투를 방지할 수 있도록 한다. 또한, 방향족 올리고머는 본 발명의 양자점 시트 (200) 의 큐어링 (curing) 현상을 조절하고, 양자점 시트 (200) 의 유연성 (flexibility) 을 조절하는 역할을 한다. 또한, 올리고머는 양자점 시트 (200) 에 포함되는 양자점 (110) 및 광산란제 (120) 를 분산한 후 고정시키는 역할을 한다.The aromatic oligomer imparts oxygen and moisture barrier properties to the
구체적으로, 방향족 올리고머는 주쇄에 방향족 고리를 포함한다. 또한, 방향족 올리고머는 아크릴계 바인더 또는 모노머와 광경화될 수 있는 화합물로서, 이중 결합을 포함하는 관능기를 포함한다. 보다 구체적으로 방향족 올리고머는 비닐기 또는 아크릴레이트기를 관능기로 포함한다. 이때, 비닐기 또는 아크릴레이트기는 방향족 고리에 직접 치환되어 있는 구조일 수도 있고, 방향족 고리에 연결된 알킬기에 치환되어 있는 구조일 수도 있다. 방향족 올리고머에 포함된 비닐기 또는 아크릴레이트기는 아크릴계 바인더 또는 다관능성 모노머의 관능기와 반응하여 축합되며, 이로써 사슬 구조를 가지는 고분자 수지 (230) 가 형성된다.Specifically, the aromatic oligomer contains an aromatic ring in the main chain. The aromatic oligomer is a compound which can be photo-cured with an acrylic binder or a monomer, and includes a functional group containing a double bond. More specifically, the aromatic oligomer includes a vinyl group or an acrylate group as a functional group. At this time, the vinyl group or acrylate group may be a structure directly substituted on the aromatic ring, or may be a structure substituted with an alkyl group connected to an aromatic ring. The vinyl group or the acrylate group contained in the aromatic oligomer reacts with the functional group of the acrylic binder or the polyfunctional monomer to be condensed, thereby forming the
이때, 방향족 올리고머는 이중 결합을 포함하는 관능기가 10개 이상인 것이 바람직하고, 15개 이상인 것이 더욱 바람직하다. 비닐기 또는 아크릴레이트기와 같은 이중 결합을 포함하는 관능기의 수가 10개 이상인 경우, 방향족 올리고머와 아크릴계 바인더 또는 모노머의 경화도가 향상되어, 고분자 수지 (230) 의 원자간 평균 거리가 산소 및 수분이 통과하기 어려울 만큼 작아질 수 있기 때문이다. 즉, 방향족 올리고머가 아크릴계 바인더 또는 모노머와 보다 촘촘하게 결합 및 경화될 수 있다.At this time, the aromatic oligomer preferably has 10 or more functional groups including a double bond, more preferably 15 or more. When the number of functional groups including a double bond such as a vinyl group or an acrylate group is 10 or more, the curing degree of the aromatic oligomer and the acrylic binder or monomer is improved, and the average distance between atoms of the
한편, 아크릴계 바인더에 대해 상술한 바와 같이, 방향족 올리고머 또한 말단에 물 분자와 이온 결합을 할 수 있는 극성을 갖는 작용기를 더 포함할 수 있다. 아크릴계 바인더에 극성을 갖는 작용기가 더 포함되는 경우, 수분의 표면 흡착으로 인해 수분 침투 성능이 더욱 향상될 수 있다. 이때, 극성을 갖는 작용기는 방향족 올리고머의 이중 결합을 포함하는 관능기의 일부에 치환되어 형성될 수 있다.On the other hand, as described above for the acrylic binder, the aromatic oligomer may further include a functional group having a polarity capable of ionic bonding with water molecules at the terminal. When the acrylic binder further contains a functional group having polarity, the moisture permeation performance can be further improved due to surface adsorption of moisture. At this time, the functional group having polarity may be formed by substituting a part of the functional group including the double bond of the aromatic oligomer.
방향족 올리고머는 광경화성 수지 조성물 중 40 중량% 내지 80 중량%로 포함될 수 있다. 아크릴계 바인더의 함량이 40 중량% 미만인 경우, 광경화성 수지 조성물이 경화되어 형성된 고분자 수지 (230) 의 원자간 평균 거리가 넓어, 산소 분자 및 물 분자의 침투를 막기 어려우며, 80 중량% 초과인 경우, 수지 조성물이 제대로 경화되지 않을 수 있다.The aromatic oligomer may be contained in an amount of 40 to 80% by weight in the photocurable resin composition. When the content of the acrylic binder is less than 40% by weight, the average distance between atoms of the
다관능성 모노머는 광경화성 수지 조성물에 광중합성을 부여하는 기본적인 목적 이외에, 양자점 (110) 및 광산란제 (120) 의 분산 안전성을 부여하고, 적절한 점성을 부여하는 데에 목적이 있다.The purpose of the polyfunctional monomer is to impart dispersion stability of the
다관능성 모노머는 상술한 광경화성 바인더 또는 방향족 올리고머와 함께 광경화될 수 있는 화합물로서, 바람직하게는 3 내지 15 관능의 아크릴레이트기를 갖는 화합물을 포함할 수 있다. The polyfunctional monomer is a compound that can be photo-curable together with the photo-curable binder or aromatic oligomer described above, and may preferably include a compound having an acrylate group having 3 to 15 functional groups.
다관능성 모노머는 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 또는 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트 등의 히드록시기 함유 아크릴레이트계 화합물; 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트 또는 폴리프로필렌글리콜디아크릴레이트 등의 수용성의 아크릴레이트계 화합물; 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트 또는 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 등의 다가 알코올의 다관능 폴리에스테르아크릴레이트계 화합물; 트리메틸올프로판, 수소 첨가 비스페놀 A 등의 다관능 알코올 또는 비스페놀 A, 비페놀 등의 다가 페놀의 에틸렌옥시드 부가물 및/또는 프로필렌옥시드 부가물의 아크릴레이트계 화합물; 상기 히드록시기 함유 아크릴레이트계 화합물의 이소시아네이트 변성물인 다관능 또는 단관능 폴리우레탄아크릴레이트; 비스페놀 A 디글리시딜에테르, 수소 첨가 비스페놀 A 디글리시딜에테르 또는 페놀 노볼락 에폭시 수지의 (메트)아크릴산 부가물인 에폭시아크릴레이트계 화합물; 카프로락톤 변성 디트리메틸올프로판테트라아크릴레이트, ε-카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨의 아크릴레이트, 카프로락톤 변성 히드록시피발산네오펜틸글리콜에스테르디아크릴레이트 등의 카프로락톤 변성의 아크릴레이트계 화합물 화합물일 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.The polyfunctional monomer may be a hydroxyl group-containing acrylate-based compound such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, pentaerythritol triacrylate or dipentaerythritol pentaacrylate; Water-soluble acrylate compounds such as polyethylene glycol diacrylate and polypropylene glycol diacrylate; Polyfunctional polyester acrylate compounds of polyhydric alcohols such as trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate or dipentaerythritol hexaacrylate; Acrylate compounds of polyfunctional alcohols such as trimethylol propane and hydrogenated bisphenol A, or ethylene oxide adducts and / or propylene oxide adducts of polyhydric phenols such as bisphenol A and biphenol; A polyfunctional or monofunctional polyurethane acrylate which is an isocyanate-modified product of the hydroxyl group-containing acrylate compound; An epoxy acrylate-based compound which is a (meth) acrylic acid adduct of bisphenol A diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether or phenol novolac epoxy resin; Caprolactone-modified acrylate compounds such as caprylactone-modified ditrimethylolpropane tetraacrylate, ε-caprolactone-modified dipentaerythritol acrylate, and caprolactone-modified hydroxypivalic acid neopentyl glycol ester diacrylate. These may be used alone or in combination of two or more.
특히, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디트리메틸올프로판테트라아크릴레이트 등이 바람직하다. Particularly preferred are pentaerythritol triacrylate, trimethylolpropane triacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, and caprolactone-modified ditrimethylol propane tetraacrylate.
다관능성 모노머의 함량은 광경화성 수지 조성물 전체 중량에 대하여 5중량% 내지 30 중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 7 중량% 내지 20 중량%로 포함될 수 있다. 다관능성 모노머의 함량 5 중량% 미만인 경우 광경화가 충분하지 않게 될 수 있고, 30 중량% 초과인 경우 경화된 고분자 수지 (230) 의 물성이 저하될 수 있다. The content of the polyfunctional monomer may be 5 wt% to 30 wt%, preferably 7 wt% to 20 wt%, based on the total weight of the photocurable resin composition. When the content of the polyfunctional monomer is less than 5% by weight, the photo-curing may be insufficient. When the content is more than 30% by weight, the physical properties of the cured
한편, 본 발명의 광경화성 수지 조성물은, 자외선에 의해 경화될 수 있도록, 광개시제를 포함한다. 광개시제는 통상적으로 사용되는 자외선 경화형 개시제이면 그 종류가 제한되지 않으나, 예를 들어, 1-히드록시 시클로헥실페닐 케톤, 벤질 디메틸 케탈, 히드록시디메틸아세토페논, 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르 및 벤조인 부틸 에테르로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 또한, 상품명 Daracur 1173, Irgacure 184, Irgacure 907 (Ciba社) 으로 표시되는 광개시제가 사용될 수 있다.On the other hand, the photocurable resin composition of the present invention includes a photoinitiator so as to be cured by ultraviolet rays. The type of the photoinitiator is not particularly limited as long as it is a commonly used ultraviolet curing initiator, and examples thereof include 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, benzyl dimethyl ketal, hydroxydimethylacetophenone, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin Ethyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzoin butyl ether. Further, photoinitiators such as Daracur 1173, Irgacure 184 and Irgacure 907 (Ciba) may be used.
상기 광개시제는 전체 광경화성 수지 조성물에 대하여 0.1 중량% 내지 10 중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 1 중량% 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 광개시제의 함량이 0.1 중량% 미만인 경우, 광경화가 제대로 일어나지 않고, 10 중량%를 초과하는 경우, 양자점 시트 (200) 의 투과율이 저하되거나, 양자점 (110) 및 광산란제 (120) 가 제대로 분산되지 않을 수 있다.The photoinitiator may be contained in an amount of 0.1 wt% to 10 wt%, preferably 1 wt% to 5 wt%, based on the total photo-curable resin composition. If the content of the photoinitiator is less than 0.1% by weight, the photocuring will not occur properly. If the content of the photoinitiator is more than 10% by weight, the transmittance of the
한편, 본 발명의 광경화성 수지 조성물에는, 적절한 용해성 및 점도를 부여하기 위해 하나 이상의 용매가 포함될 수 있다.On the other hand, the photocurable resin composition of the present invention may contain one or more solvents to impart appropriate solubility and viscosity.
통상적으로 사용되는 유기 용매면 그 종류가 제한되지 않으나, 벤젠, 톨루엔, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 아세톤, 에탄올, 테트라하이드로퍼퓨릴 알콜, 프로필 알콜, 프로필렌 카보네이트, N-메틸 피롤리딘온, N-비닐 피롤리딘온, N-아세틸 피롤리딘온, N-하이드록시 메틸 피롤리딘온, N-부틸 피롤리딘온, N-에틸 피롤리딘온, N-(N-옥틸)피롤리딘온, N-(N-도데실)피롤리딘온, 2-메톡시에틸 에테르, 자일렌, 사이클로헥세인, 3-메틸 사이클로헥산온, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 테트라하이드로퓨란, 메탄올, 아밀 프로피오네이트, 메틸 프로피오네이트, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디메틸 설폭사이드, 디메틸 폼아마이드, 에틸렌 글리콜, 헥사플루오로안티모네이트, 에틸렌 글리콜의 모노알킬 에테르 및 에틸렌 글리콜의 디알킬 에테르로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. There are no particular restrictions on the type of the organic solvent to be used, but the organic solvent may be selected from among benzene, toluene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetone, ethanol, tetrahydrofurfuryl alcohol, propyl alcohol, propylene carbonate, N-methylpyrrolidone, N-vinylpyrrolidinone, N-acetylpyrrolidinone, N-hydroxymethylpyrrolidinone, N-butylpyrrolidinone, N- (N-dodecyl) pyrrolidinone, 2-methoxyethyl ether, xylene, cyclohexane, 3-methylcyclohexanone, ethyl acetate, butyl acetate, tetrahydrofuran, methanol, amyl propionate, Propylene glycol methyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, dimethyl sulfoxide, dimethyl formamide, ethylene glycol, hexafluoroantimonate, monoalkyl ether of ethylene glycol, and ethyl It may include at least one selected from the group consisting of dialkyl ethers of glycols.
한편, 본 발명의 광경화성 수지 조성물은, 광경화성 수지 조성물의 기포를 제거하거나 전하를 소산 (dissipate) 시킬 수 있는 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the photocurable resin composition of the present invention may further include other additives capable of removing bubbles or dissipating charge of the photocurable resin composition.
상술한 광경화성 수지 조성물을 경화하여 형성된 본 발명의 고분자 수지 (230) 는, 주쇄에 방향족 고리를 포함하는 아크릴계 수지인 것이 바람직하다. 이때, 고분자 수지 (230) 는 하기 화학식 1로 표시된 반복단위를 포함할 수 있다.The
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서, Ar은 C6-C30의 아릴기이고, B는 치환되거나 비치환된 C1-C1000의 알킬기이다. In Formula 1, Ar is a C 6 -C 30 aryl group, and B is a substituted or unsubstituted C 1 -C 1000 alkyl group.
상기 화학식 1에서, 고분자 수지 (230) 의 평균 원자간 평균 거리를 적절하게 조절해야 한다는 점을 고려할 때, B는 C2-C20인 것이 바람직하고, C2-C5인 것이 더욱 바람직하다. B is preferably C 2 -C 20 , more preferably C 2 -C 5 , in view of the fact that, in the above formula (1), the average distance between the average atoms of the
고분자 수지 (230) 는 원자간 평균 거리가 0.2nm 내지 3.0nm인 것이 바람직하며, 0.3nm 내지 1.0nm인 것이 더욱 바람직하다. 일반적으로 산소 분자 직경은 0.32nm이고, 물 분자의 직경은 0.33nm이므로, 고분자 수지 (230) 의 원자간 평균 거리를 산소 분자 및 물 분자 보다 작게함으로써, 산소 분자 및 물 분자가 양자점 시트 (200) 내부로 침투하는 것을 억제할 수 있다. The
본 발명의 고분자 수지 (230) 는 주쇄에 방향족 고리를 포함하는 방향족 올리고머를 포함하는 조성물이 경화된 수지로, 양자점 시트에 사용하던 종래의 수지에 비하여 고분자 수지 (230) 의 원자간 평균 거리가 작다. 이러한 고분자 수지 (230) 는 전체적으로 또는 부분적으로 산소 분자 및 물 분자의 직경보다 작은 원자간 평균 거리를 가지므로, 양자점 시트 (200) 에 사용되는 경우, 산소 분자 및 물 분자가 양자점 시트 (200) 내부로 침투하는 현상을 억제할 수 있다. 따라서, 상술한 고분자 수지 (230) 를 포함하는 양자점 시트 (200) 는 시간의 흐름에 따른 휘도 감소를 최소화시키고, 광의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.The
결국, 본 발명의 고분자 수지 (230) 는 그 자체로 충분한 산소 분자 및 물 분자의 투과 방지 성능을 발휘할 수 있으므로, 종래의 양자점 액정 디스플레이에 사용된 양자점 시트와 달리 별도의 배리어층을 필요로 하지 않는다. 따라서, 제조 공정이 감소하고, 제품의 단가가 감소될 수 있다.As a result, the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
200 양자점 시트
110 양자점
120 광산란제
230 고분자 수지200 quantum dot sheet
110 quantum dot
120 Light scattering agent
230 Polymer resin
Claims (5)
주쇄에 C6-C30의 방향족 고리를 포함하고, 이중 결합을 포함하는 관능기를 포함하는 방향족 올리고머;
다관능성 모노머; 및
광개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 광경화성 수지 조성물. Acrylic binders;
Aromatic oligomers containing a C 6 -C 30 aromatic ring in the main chain and containing a functional group containing a double bond;
Multifunctional monomers; And
A photocurable resin composition comprising a photoinitiator.
상기 방향족 올리고머는, 10개 이상의 관능기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 광경화성 수지 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the aromatic oligomer comprises at least 10 functional groups.
상기 아크릴계 바인더 및 상기 방향족 올리고머 중 적어도 어느 하나는, 물 분자와 이온 결합을 할 수 있는 극성을 갖는 작용기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 광경화성 수지 조성물.The method according to claim 1,
Wherein at least one of the acrylic binder and the aromatic oligomer further comprises a functional group having a polarity capable of ionic bonding with water molecules.
상기 고분자 수지는 아크릴계 바인더, 주쇄에 C6-C30의 방향족 고리를 포함하고, 이중 결합을 포함하는 관능기를 포함하는 방향족 올리고머, 다관능성 모노머; 및 광개시제를 포함하는 수지 조성물이 경화된 것으로,
상기 고분자 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자점 시트.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, Ar은 C6-C30의 아릴기이고, B는 치환되거나 비치환된 C1-C1000의 알킬기이다.In a quantum dot sheet comprising a quantum dot, a light scattering agent and a polymer resin,
Wherein the polymer resin comprises an acrylic binder, an aromatic oligomer having a C 6 -C 30 aromatic ring in its main chain and containing a functional group containing a double bond, a multifunctional monomer; And a photoinitiator are cured,
Wherein said polymer resin comprises a repeating unit represented by the following formula (1).
[Chemical Formula 1]
In Formula 1, Ar is a C 6 -C 30 aryl group, and B is a substituted or unsubstituted C 1 -C 1000 alkyl group.
상기 고분자 수지는, 원자간 평균 거리가 0.2nm 내지 2.0nm인 것을 특징으로 하는, 양자점 시트.5. The method of claim 4,
Wherein the polymer resin has an average distance between atoms of 0.2 nm to 2.0 nm.
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