KR20170086566A - 티올-알켄 매트릭스를 갖는 양자점 물품 - Google Patents

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Abstract

경화된 티올-알켄 수지를 포함하는 매트릭스 중에 분산된 양자점들을 포함하는 양자점 층을 포함하는 양자점 필름 물품이 기재된다.

Description

티올-알켄 매트릭스를 갖는 양자점 물품{QUANTUM DOT ARTICLE WITH THIOL-ALKENE MATRIX}
양자점 향상 필름(Quantum Dot Enhancement Film; QDEF)이 LCD 디스플레이를 위한 광원으로서 사용된다. 광원으로서 청색 LED를 갖는 QDEF에 색상들의 전체 스펙트럼(full spectrum)을 제공하기 위해 적색 및 녹색 양자점들이 사용된다. 이는 전형적인 LCD 디스플레이에 걸쳐 색역(color gamut)을 개선하고 LED 디스플레이와 대비하여 에너지 소비를 낮게 유지하는 이점을 갖는다.
양자점 필름 물품은 2개의 배리어 층(barrier layer)들 사이에 라미네이팅된 매트릭스 중에 분산된 양자점들을 포함한다. 형광 요소로서 녹색 양자점과 적색 양자점의 조합을 포함하는 양자점 물품은, 예를 들어, 액정 디스플레이(LCD)와 같은 디스플레이 장치에 사용될 때 색역 성능을 향상시킬 수 있다.
양자점은 열화에 고도로 민감하므로, 양자점 물품은, 예를 들어, 물 및 산소의 침입을 방지하기 위해 탁월한 배리어 특성을 가져야 한다. 배리어 층은 라미네이트 구조물의 내부 영역에 있는 양자점들을 산소 또는 물에 대한 노출로 인한 손상으로부터 보호하지만, 물품의 절단 에지는 매트릭스 재료를 대기에 노출시킨다. 이러한 에지 영역에서, 매트릭스 중에 분산된 양자점들의 보호는 매트릭스 그 자체의 배리어 특성에 주로 의존한다.
물 및/또는 산소가 양자점 물품의 에지 영역으로 들어가면, 라미네이트 구조물의 노출된 에지 상의 또는 그에 인접한 양자점들이 열화될 수 있고, 결국 양자점들의 방출 파장 미만의 자외광 또는 가시광에 의해 여기될 때 광을 방출하지 못 할 수 있다. 에지 침입(edge ingress)으로 지칭되는, 이러한 유형의 양자점 열화는 필름 물품의 절단 에지 주변에 암선(dark line)을 유발할 수 있으며, 이는 양자점 물품이 일부를 형성하는 디스플레이의 성능에 해로울 수 있다.
일반적으로, 본 발명은 양자점 물품에서 사용하기 위한 매트릭스 제형에 관한 것이다. 이 매트릭스 제형은 물 및/또는 산소로부터의 침입에 저항하는 한편, 노화(aging) 시 허용가능한 색상 안정성을 또한 제공한다. 일 실시형태에서, 본 발명은 제1 배리어 층; 제2 배리어 층; 및 제1 배리어 층과 제2 배리어 층 사이의 양자점 층을 포함하는 필름 물품에 관한 것이다. 양자점 층은 경화된 티올-알케닐 수지를 포함하는 매트릭스 중에 분산된 양자점들을 포함한다.
더욱 특히, 티올-알켄 매트릭스는 폴리티올 및 폴리알케닐 화합물(폴리알켄)의 경화된 반응 생성물이며, 폴리티올 및 폴리알케닐 화합물 중 적어도 하나는 작용가(functionality)가 2 초과이다.
티올-알켄 매트릭스의 경우, 100+ 시간의 가속 노화 후에, 전환된 부분의 에지 침입은 1 mm를 초과하지 않는 것으로 관찰된다. 다양한 실시형태에서, 본 명세서에 기재된 매트릭스 재료는 65℃/95% 상대 습도 또는 85℃ 조건에서 노화 후의 에지 침입을 0.5 mm 미만으로 제한하며, 1931 CIE 좌표계에서의 초기 측정으로부터의 x 및 y 둘 모두에서 0.02, 또는 심지어 0.005를 초과하지 않는 색상 변화(color change)를 갖는다. 이러한 매트릭스 제형은 디스플레이 응용에서 양자점 물품의 유용 수명을 연장시킬 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이,
"티올-알켄"은 폴리티올 및 둘 이상의 알케닐 기를 갖는 폴리알켄 화합물의 반응 혼합물을 지칭하며, 알킨 및 (메트)아크릴레이트와의 티올-엔 반응과 배타적으로 사용된다.
"알킬"은 선형 또는 분지형, 환형 또는 비환형 포화 1가 탄화수소를 의미한다.
"알킬렌"은 선형 또는 분지형 불포화 2가 탄화수소를 의미한다.
"알케닐"은 선형 또는 분지형 불포화 탄화수소를 의미한다.
"아릴"은 1가 방향족, 예를 들어 페닐, 나프틸 등을 의미한다.
"아릴렌"은 다가 방향족, 예를 들어 페닐렌, 나프탈렌 등을 의미한다.
"아르알킬렌"은 알킬렌에 부착된 아릴 기를 갖는 상기에 정의된 기, 예를 들어 벤질, 1-나프틸에틸 등을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "(헤테로)하이드로카르빌"은 하이드로카르빌 알킬 및 아릴 기와, 헤테로하이드로카르빌 헤테로알킬 및 헤테로아릴 기를 포함하고, 후자는 에테르 또는 아미노 기와 같은 하나 이상의 현수선(catenary)(사슬형(in-chain)) 헤테로원자를 포함한다. 헤테로하이드로카르빌은 에스테르, 아미드, 우레아, 우레탄, 및 카르보네이트 작용기를 포함하는 하나 이상의 현수선(사슬형) 작용기를 선택적으로 함유할 수 있다. 달리 나타내지 않는 한, 비중합체성 (헤테로)하이드로카르빌 기는 전형적으로 1 내지 60개의 탄소 원자를 함유한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 그러한 헤테로하이드로카르빌의 일부 예에는, 상기에서 "알킬", "헤테로알킬", 및 "아릴"에 대해 기재된 것들에 더하여, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 4-다이페닐아미노부틸, 2-(2'-페녹시에톡시)에틸, 3,6-다이옥사헵틸, 3,6-다이옥사헥실-6-페닐이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "복합 입자"는 나노입자를 지칭하는데, 이는 전형적으로 코어/셸 나노입자(바람직하게는, 나노결정)의 형태이며, 통상의 용매화에 의해서는 표면으로부터 제거되지 않는, 나노입자의 표면 상의 임의의 관련된 유기 코팅 또는 다른 재료를 갖는다. 그러한 복합 입자는 "양자점"으로서 유용한데, 이는 반도체 재료의 사용 결과로서 근자외(near UV) 내지 원적외(far IR) 범위에서 조정가능한 방출을 갖는다.
용어 "나노입자"는 평균 입자 직경이 0.1 내지 1000 나노미터(nm)의 범위, 예컨대 0.1 내지 100 nm의 범위 또는 1 내지 100 nm의 범위인 입자를 지칭한다. 용어 "직경"은 실질적으로 구형인 입자의 직경뿐만 아니라 구조체의 최단축을 따른 거리도 지칭한다. 평균 입자 직경을 측정하기에 적합한 기술에는, 예를 들어 주사 터널링 현미경법(scanning tunneling microscopy), 광 산란, 및 투과 전자 현미경법이 포함된다.
나노입자의 "코어"는 셸이 적용되지 않은 나노입자(바람직하게는, 나노결정) 또는 코어/셸 나노입자의 내부 부분을 의미하는 것으로 이해된다. 나노입자의 코어는 균질한 조성을 가질 수 있거나, 또는 그의 조성은 코어 내부 깊이에 따라 변동될 수 있다. 코어 나노입자에 대해 많은 재료가 알려져 있고 사용되며, 하나 이상의 셸을 코어 나노입자에 적용하기 위한 많은 방법이 당업계에 알려져 있다. 코어는 하나 이상의 셸과 상이한 조성을 갖는다. 코어는 전형적으로 코어/셸 나노입자의 셸과 상이한 화학 조성을 갖는다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "화학 방사선"은 전자기 스펙트럼의 임의의 파장 범위의 방사선을 지칭한다. 화학 방사선은 전형적으로 자외선 파장 범위에, 가시광선 파장 범위에, 적외선 파장 범위에, 또는 이들의 조합에 있다. 당업계에 알려진 임의의 적합한 에너지 공급원이 화학 방사선을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
도 1은 양자점들을 포함하는 예시적인 필름 물품의 에지 영역의 개략 측면도이다.
도 2는 양자점 필름을 형성하는 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 3은 양자점 물품을 포함하는 디스플레이의 실시형태의 개략도이다.
본 발명은 제1 배리어 층; 제2 배리어 층; 및 제1 배리어 층과 제2 배리어 층 사이의 양자점 층을 포함하는 양자점 필름 물품을 제공하며, 양자점 층은 Tg가 20℃ 초과인 경화된 티올-알켄을 포함하는 매트릭스 중에 분산된 양자점들을 포함한다.
경화된 티올-알켄 매트릭스 또는 결합제는 폴리티올 화합물과 폴리알켄 화합물의 반응 생성물인데, 폴리티올 화합물 및 폴리알켄 화합물 중 적어도 하나는 작용가가 2 초과이다. 바람직하게는 폴리티올 화합물 및 폴리알켄 화합물은 둘 모두 작용가가 2 초과이다.
티올-알켄 수지 내의 폴리티올 반응물은 하기 화학식 I을 갖는다:
[화학식 I]
R2(SH)y
상기 식에서, R2는 y의 원자가를 갖는 (헤테로)하이드로카르빌 기이고, y는 2 이상, 바람직하게는 2 초과이다. 폴리티올의 티올 기는 1차 또는 2차일 수 있다. 화학식 I의 화합물은 평균 작용가가 2 이상인 화합물들의 혼합물을 포함할 수 있다.
R2는 지방족 및 방향족 폴리티올을 포함하는 임의의 (헤테로)하이드로카르빌 기를 포함한다. R2는 선택적으로 펜던트 하이드록실, 산, 에스테르, 또는 시아노 기 또는 현수선(사슬형) 에테르, 우레아, 우레탄 및 에스테르 기를 포함하는 하나 이상의 작용기를 추가로 포함할 수 있다.
일 실시형태에서, R2는 1 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 비중합체성 지방족 또는 지환족 잔기(moiety)를 포함한다. 다른 실시형태에서, R2는 중합체성이며, 펜던트 또는 말단 반응성 -SH 기를 갖는 폴리옥시알킬렌, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리아크릴레이트, 또는 폴리실록산 중합체를 포함한다. 유용한 중합체에는, 예를 들어 티올-종결된 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌, 및 티올-종결된 폴리(알킬렌 옥사이드)가 포함된다.
유용한 폴리티올의 구체적인 예에는 2,3-다이메르캅토-1-프로판올, 2-메르캅토에틸 에테르, 2-메르캅토에틸 설파이드, 1,6-헥산다이티올, 1,8-옥탄다이티올, 1,8-다이메르캅토-3,6-다이티아옥탄, 프로판-1,2,3-트라이티올, 및 트라이티오시아누르산이 포함된다.
다른 유용한 부류의 폴리티올에는, α- 또는 β-메르캅토카르복실산, 예를 들어 티오글리콜산, β-메르캅토프로피온산, 2-메르캅토부티르산 또는 이들의 에스테르를 포함하는, 말단이 티올-치환된 카르복실산(또는 이의 유도체, 예를 들어 에스테르 또는 아실 할라이드)과 폴리올의 에스테르화에 의해 얻어지는 것들이 포함된다.
그렇게 얻어지는 구매가능한 화합물의 유용한 예에는 에틸렌 글리콜 비스(티오글리콜레이트), 펜타에리트리톨 테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트), 다이펜타에리트리톨 헥사키스(3-메르캅토프로피오네이트),에틸렌 글리콜 비스(3-메르캅토프로피오네이트), 트라이메틸올프로판 트리스(티오글리콜레이트), 트라이메틸올프로판 트리스(3-메르캅토프로피오네이트), 펜타에리트리톨 테트라키스(티오글리콜레이트), 펜타에리트리톨 테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트), 펜타에리트리톨 테트라키스(3-메르캅토부티레이트), 및 1,4-비스 3-메르캅토부티릴옥시 부탄, 트리스[2-(3-메르캅토프로피오닐옥시]에틸]아이소시아누레이트, 트라이메틸올프로판 트리스(메르캅토아세테이트), 2,4-비스(메르캅토메틸)-1, 3, 5,-트라이아진-2, 4-다이티올, 2, 3-다이(2-메르캅토에틸)티오)-1-프로판티올, 다이메르캅토다이에틸설파이드, 및 에톡실화 트라이메틸프로판-트라이(3-메르캅토프로피오네이트)가 포함된다.
중합체성 폴리티올의 구체적인 예는 폴리프로필렌-에테르 글리콜(예를 들어, 바스프 와이언도트 케미칼 코포레이션(BASF Wyandotte Chemical Corp.)으로부터의 플루라콜(Pluracol)™ P201) 및 3-메르캅토프로피온산의 에스테르화에 의해 제조되는 폴리프로필렌 에테르 글리콜 비스(3-메르캅토프로피오네이트)이다.
유용한 용해성 고분자량 티올에는 폴리에틸렌 글리콜 다이(2-메르캅토아세테이트), 모톤 티오콜 인코포레이티드(Morton Thiokol Inc.; 미국 뉴저지주 트렌톤 소재)에 의해 공급되는 LP-3™ 수지, 및 프로덕츠 리서치 앤드 케미칼 코포레이션(Products Research & Chemical Corp.; 미국 캘리포니아주 글렌데일 소재)에 의해 공급되는 퍼마폴(Permapol) P3™ 수지, 및 2-메르캅토에틸아민 및 카프로락탐의 부가물과 같은 화합물이 포함된다.
경화성 조성물은 적어도 2개의 반응성 알켄 기를 갖는 폴리알켄 화합물을 함유한다. 그러한 화합물은 하기 화학식 II를 갖는다:
[화학식 II]
Figure pct00001
상기 식에서,
R1은 다가 (헤테로)하이드로카르빌 기이고,
각각의 R10 및 R11은 독립적으로 H 또는 C1-C4 알킬이고;
x는 2 이상이다. 화학식 II의 화합물은 비닐 에테르를 포함할 수 있다.
일부 실시형태에서, R1은 지방족 또는 방향족 기이다. R1은 1 내지 20개의 탄소 원자의 알킬 기 또는 6 내지 18개의 고리 원자를 함유하는 아릴 방향족 기로부터 선택될 수 있다. R1은 x의 원자가를 가지며, 여기서 x는 2 이상, 바람직하게는 2 초과이다. R1은 선택적으로 하나 이상의 에스테르, 아미드, 에테르, 티오에테르, 우레탄, 또는 우레아 작용기를 함유한다. 화학식 I의 화합물은 평균 작용가가 2 이상인 화합물들의 혼합물을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, R10 및 R11은 함께 고리를 형성할 수 있다.
일부 실시형태에서, R1은 복소환식 기이다. 복소환식 기는 하나 이상의 질소, 산소 및 황 헤테로원자를 함유하는 방향족 및 비방향족 고리 시스템 둘 모두를 포함한다. 적합한 헤테로아릴 기는 푸릴, 티에닐, 피리딜, 퀴놀리닐, 테트라졸릴, 이미다조, 및 트라이아지닐을 포함한다. 복소환식 기는 비치환될 수 있거나, 또는 알킬, 알콕시, 알킬티오, 하이드록시, 할로겐, 할로알킬, 폴리할로알킬, 퍼할로알킬(예를 들어, 트라이플루오로메틸), 트라이플루오로알콕시(예를 들어, 트라이플루오로메톡시), 니트로, 아미노, 알킬아미노, 다이알킬아미노, 알킬카르보닐, 알케닐카르보닐, 아릴카르보닐, 헤테로아릴카르보닐, 아릴, 아릴알킬, 헤테로아릴, 헤테로아릴알킬, 헤테로사이클릴, 헤테로사이클로알킬, 니트릴 및 알콕시카르보닐로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환체에 의해 치환될 수 있다.
일부 실시형태에서, 알켄 화합물은 모노아이소시아네이트 또는 폴리아이소시아네이트의 반응 생성물이다:
Figure pct00002
상기 식에서,
R3은 (헤테로)하이드로카르빌 기이고;
X1은 -O-, -S- 또는 -NR4-이며, 여기서 R4는 H 또는 C1-C4 알킬이고;
각각의 R10 및 R11은 독립적으로 H 또는 C1-C4 알킬이고;
R5는 (헤테로)하이드로카르빌 기이고;
x는 2 이상이다.
특히 R5는, 선택적인 사슬형 헤테로원자를 갖는, 알킬렌, 아릴렌, 알크아릴렌, 아르알킬렌일 수 있다. R5는 1 내지 20개의 탄소 원자의 알킬 기 또는 6 내지 18개의 고리 원자를 함유하는 아릴 방향족 기로부터 선택될 수 있다. R2는 x의 원자가를 가지며, 여기서 x는 2 이상, 바람직하게는 2 초과이다. R1은 선택적으로 하나 이상의 에스테르, 아미드, 에테르, 티오에테르, 우레탄, 또는 우레아 작용기를 함유한다.
알켄 화합물을 제조하는 데 유용한 폴리아이소시아네이트 화합물은, 일부 실시형태에서, 다가 지방족, 지환족 또는 방향족 잔기(R3); 또는 바이우레트, 아이소시아누레이트, 또는 우레트다이온에 부착된 다가 지방족, 지환족 또는 방향족 잔기, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있는 다가 유기 기에 부착된 아이소시아네이트 기를 포함한다. 바람직한 다작용성 아이소시아네이트 화합물은 적어도 2개의 아이소시아네이트(-NCO) 라디칼을 함유한다. 적어도 2개의 -NCO 라디칼을 함유하는 화합물은 바람직하게는 -NCO 라디칼이 부착된 2가 또는 3가 지방족, 지환족, 아르알킬, 또는 방향족 기로 구성된다.
적합한 폴리아이소시아네이트 화합물의 대표적인 예에는 본 명세서에서 정의된 바와 같은 폴리아이소시아네이트 화합물의 아이소시아네이트 작용성 유도체가 포함된다. 유도체의 예에는 아이소시아네이트 화합물의 우레아, 바이우레트, 알로파네이트, 이량체 및 삼량체(예를 들어, 우레트다이온 및 아이소시아누레이트), 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것들이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 임의의 적합한 유기 폴리아이소시아네이트, 예를 들어 지방족, 지환족, 아르알킬, 또는 방향족 폴리아이소시아네이트가 단독으로 또는 둘 이상의 혼합물로 사용될 수 있다.
지방족 폴리아이소시아네이트 화합물은 일반적으로 방향족 화합물보다 더 우수한 광 안정성을 제공한다. 다른 한편으로, 방향족 폴리아이소시아네이트 화합물은 일반적으로 지방족 폴리아이소시아네이트 화합물보다 더 경제적이며 친핵체에 대해 더 반응성이다. 적합한 방향족 폴리아이소시아네이트 화합물에는 2,4-톨루엔 다이아이소시아네이트(TDI), 2,6-톨루엔 다이아이소시아네이트, TDI와 트라이메틸올프로판의 부가물(미국 펜실베이니아주 피츠버그 소재의 바이엘 코포레이션(Bayer Corporation)으로부터 데스모두르(Desmodur)™ CB로 입수가능함), TDI의 아이소시아누레이트 삼량체(미국 펜실베이니아주 피츠버그 소재의 바이엘 코포레이션으로부터 데스모두르™ IL로 입수가능함), 다이페닐메탄 4,4'-다이아이소시아네이트(MDI), 다이페닐메탄 2,4'-다이아이소시아네이트, 1,5-다이아이소시아나토-나프탈렌, 1,4-페닐렌 다이아이소시아네이트, 1,3-페닐렌 다이아이소시아네이트, 1-메톡시-2,4-페닐렌 다이아이소시아네이트, 1-클로로페닐-2,4-다이아이소시아네이트, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것들이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
유용한 지환족 폴리아이소시아네이트 화합물의 예에는 다이사이클로헥실메탄 다이아이소시아네이트(H12 MDI, 미국 펜실베이니아주 피츠버그 소재의 바이엘 코포레이션으로부터 입수가능한 데스모두르™으로 구매가능함), 4,4'-아이소프로필-비스(사이클로헥실아이소시아네이트), 아이소포론 다이아이소시아네이트(IPDI), 사이클로부탄-1,3-다이아이소시아네이트, 사이클로헥산 1,3-다이아이소시아네이트, 사이클로헥산 1,4-다이아이소시아네이트(CHDI), 1,4-사이클로헥산비스(메틸렌 아이소시아네이트)(BDI), 이량체 산 다이아이소시아네이트(바이엘로부터 입수가능함), 1,3-비스(아이소시아나토메틸)사이클로헥산(H6 XDI), 3-아이소시아나토메틸-3,5,5-트라이메틸사이클로헥실 아이소시아네이트, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것들이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
유용한 지방족 폴리아이소시아네이트 화합물의 예에는 테트라메틸렌 1,4-다이아이소시아네이트, 헥사메틸렌 1,4-다이아이소시아네이트, 헥사메틸렌 1,6-다이아이소시아네이트(HDI), 옥타메틸렌 1,8-다이아이소시아네이트, 1,12-다이아이소시아나토도데칸, 2,2,4-트라이메틸-헥사메틸렌 다이아이소시아네이트(TMDI), 2-메틸-1,5-펜타메틸렌 다이아이소시아네이트, 이량체 다이아이소시아네이트, 헥사메틸렌 다이아이소시아네이트의 우레아, 헥사메틸렌 1,6-다이아이소시아네이트(HDI)의 바이우레트(미국 펜실베이니아주 피츠버그 소재의 바이엘 코포레이션으로부터의 데스모두르™ N-100 및 N-3200), HDI의 아이소시아누레이트(미국 펜실베이니아주 피츠버그 소재의 바이엘 코포레이션으로부터 데스모두르™ N-3300 및 데스모두르TM N-3600으로 입수가능함), HDI의 아이소시아누레이트와 HDI의 우레트다이온의 블렌드(미국 펜실베이니아주 피츠버그 소재의 바이엘 코포레이션으로부터 입수가능한 데스모두르™ N-3400으로 입수가능함), 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것들이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
유용한 (알킬 치환된 아릴 기를 갖는) 아르알킬 폴리아이소시아네이트의 예에는 m-테트라메틸 자일릴렌 다이아이소시아네이트(m-TMXDI), p-테트라메틸 자일릴렌 다이아이소시아네이트(p-TMXDI), 1,4-자일릴렌 다이아이소시아네이트(XDI), 1,3-자일릴렌 다이아이소시아네이트, p-(1-아이소시아나토에틸)페닐 아이소시아네이트, m-(3-아이소시아나토부틸)페닐 아이소시아네이트, 4-(2-아이소시아나토사이클로헥실-메틸)페닐 아이소시아네이트, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것들이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
바람직한 폴리아이소시아네이트에는 일반적으로, 2,2,4-트라이메틸-헥사메틸렌 다이아이소시아네이트(TMDI), 테트라메틸렌 1,4-다이아이소시아네이트, 헥사메틸렌 1,4-다이아이소시아네이트, 헥사메틸렌 1,6-다이아이소시아네이트(HDI), 옥타메틸렌 1,8-다이아이소시아네이트, 1,12-다이아이소시아나토도데칸, 이들의 혼합물, 및 바이우레트, 아이소시아누레이트, 또는 우레트다이온 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 것들이 포함된다.
일부 바람직한 실시형태에서, 알켄 화합물은 하기 화학식의 시아누레이트 또는 아이소시아누레이트이다:
Figure pct00003
상기 식에서,
n은 1 이상이고;
각각의 R10 및 R11은 독립적으로 H 또는 C1-C4 알킬이다.
폴리알켄 화합물은 폴리티올 화합물 및 에폭시-알켄 화합물의 반응 생성물로서 제조될 수 있다. 유사하게, 폴리알켄 화합물은 폴리티올과 다이- 또는 더 고차의 에폭시 화합물의 반응 후에, 에폭시-알켄 화합물과의 반응에 의해 제조될 수 있다. 대안적으로, 폴리아미노 화합물이 에폭시-알켄 화합물과 반응될 수 있거나, 또는 폴리아미노 화합물이 다이- 또는 더 고차의 에폭시 화합물과 반응된 후에, 에폭시-알켄 화합물과 반응될 수 있다.
폴리알켄은 비스-알케닐 아민, 예를 들어 HN(CH2CH=CH2)와, 다이- 또는 더 고차의 에폭시 화합물과의, 또는 비스- 또는 더 고차의 (메트)아크릴레이트, 또는 폴리아이소시아네이트와의 반응에 의해 제조될 수 있다.
폴리알켄은 하이드록시-작용성 폴리알케닐 화합물, 예를 들어 (CH2=CH-CH2-O)n-R-OH와 폴리에폭시 화합물 또는 폴리아이소시아네이트의 반응에 의해 제조될 수 있다.
올리고머성 폴리알켄은 하이드록시알킬 (메트)아크릴레이트와 알릴 글리시딜 에테르 사이의 반응에 의해 제조될 수 있다.
일부 바람직한 실시형태에서, 폴리알켄 및/또는 폴리티올 화합물은 올리고머성이며 그 두 가지를 하나가 과량인 상태로 반응시킴으로써 제조된다. 예를 들어, 화학식 I의 폴리티올을 과량의 화학식 II의 폴리알켄과 반응시켜 작용가가 2 이상인 올리고머성 폴리알켄을 생성할 수 있다. 반대로, 과량의 화학식 I의 폴리티올을 화학식 II의 폴리알켄과 반응시켜 작용가가 2 이상인 올리고머성 폴리티올을 생성할 수 있다. 올리고머성 폴리알켄 및 폴리티올은 하기 화학식으로 나타내어질 수 있으며, 여기서, 하첨자 z는 2 이상이다. R1, R2, R10, R11, y 및 x는 앞서 정의된 바와 같다.
하기 화학식에는, 간단함을 위해 선형 티올-알켄 중합체가 나타나 있다. 제1 중합체의 펜던트 엔(ene) 기가 과량의 티올과 반응하고, 제2 중합체의 펜던트 티올 기가 과량의 알켄과 반응하였을 것임이 이해될 것이다:
Figure pct00004
또는
Figure pct00005
.
일부 실시형태에서, (메트)아크릴레이트가 매트릭스 결합제 조성물에 사용된다. 일부 실시형태에서, 방사선 경화성 메타크릴레이트 화합물은 매트릭스 조성물의 점도를 증가시킬 수 있으며, 티올-알켄 수지의 열적 가속(thermal acceleration) 동안 달리 생성되는 결함을 감소시킬 수 있다. 유용한 방사선 경화성 메타크릴레이트 화합물은 물 및/또는 산소의 침입을 최소화하는 배리어 특성을 갖는다. 일부 실시형태에서, 높은 가교결합 밀도를 형성할 수 있는 치환체를 가지며 유리 전이 온도(Tg)가 약 100℃ 초과인 메타크릴레이트 화합물이, 개선된 기체 및 수증기 배리어 특성을 갖는 매트릭스를 제공할 수 있다. 일부 실시형태에서, 방사선 경화성 메타크릴레이트 화합물은 다작용성이며, 적합한 예에는 미국 펜실베이니아주 엑스턴 소재의 사토머 유에스에이 엘엘씨(Sartomer USA, LLC)로부터 상표명 SR 348(에톡실화 (2) 비스페놀 A 다이(메트)아크릴레이트), SR540(에톡실화 (4) 비스페놀 A 다이(메트)아크릴레이트), 및 SR239(1,6-헥산 다이올 다이(메트)아크릴레이트)로 입수가능한 것들이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
(메트)아크릴레이트 화합물은 매트릭스 조성물의 약 0 중량% 내지 약 25 중량%, 또는 약 5 중량% 내지 약 25 중량% 또는 약 10 중량% 내지 약 20 중량%를 형성한다. 일부 실시형태에서, 메타크릴레이트 중합체가 매트릭스 조성물의 5 중량% 미만을 형성하는 경우, (메트)아크릴레이트 화합물은 티올-알켄 조성물에 충분한 작용 시간을 제공하기에 충분히 매트릭스 조성물의 점도를 증가시키지는 않는다.
성분들은 일반적으로 대략 1:1 몰 양의 티올 기 대 알켄 기, +/- 20%로 사용된다. 그러므로, 폴리티올의 티올 기 대 폴리알켄의 알켄 기의 몰 비는 1.2:1 내지 1:1.2, 바람직하게는 1.1:1 내지 1:1.1일 것이다. 티올-알켄 중합체 조성물이 (메트)아크릴레이트 성분을 추가로 포함하는 실시형태에서, 알켄의 몰 작용기 당량 + (메트)아크릴레이트 몰 작용기 당량은 티올 당량 +/- 20%이다.
티올-알켄 수지는 폴리티올 및 폴리알켄을 적합한 양으로 조합하고, 이어서 광개시제, 열개시제 또는 산화환원 개시제를 사용하여 자유 라디칼 경화시킴으로써 제조될 수 있다.
티올-알켄 수지는 UV 광과 같은 화학 방사선에 대한 노출에 의해 경화될 수 있다. 조성물은 임의의 형태의 화학 방사선, 예를 들어 가시광 또는 UV 방사선에 노출될 수 있지만, 바람직하게는 UVA(320 내지 390 nm) 또는 UVV(395 내지 445 nm) 방사선에 노출된다. 일반적으로, 화학 방사선의 양은 터치(touch)에 대해 끈적이지 않는 고체 덩어리를 형성하기에 충분하여야 한다. 일반적으로, 본 발명의 조성물의 경화에 필요한 에너지의 양은 약 0.2 내지 20.0 J/㎠의 범위이다.
광중합을 개시하기 위하여, 주형 내에 담긴 조성물의 본질적으로 완전한(80% 초과) 중합을 제공하는 노출의 지속 시간 및 강도를 갖는 고-에너지 자외선 공급원과 같은 화학 방사선의 공급원 아래에 수지를 배치한다. 원할 경우, 필터를 이용하여 반응성 성분 또는 광중합에 유해하게 영향을 미칠 수 있는 파장을 배제할 수 있다. 광중합은 경화성 조성물의 노출된 표면을 통해 영향을 받을 수 있거나, 또는 중합을 달성하는 데 필요한 파장에서 필요한 투과율을 갖는 배리어 필름의 적절한 선택에 의해 본 명세서에 기재된 바와 같은 배리어 층을 통해 영향을 받을 수 있다.
광개시 에너지 공급원은 티올-알켄 조성물의 중합을 개시할 수 있는 자유 라디칼을 직접적으로 또는 간접적으로 생성할 수 있는 화학 방사선, 즉 파장이 700 nm 이하인 방사선을 방출한다. 바람직한 광개시 에너지 공급원은 자외 방사선, 즉 파장이 약 180 내지 460 nm인 방사선을 방출하며, 이는 수은 아크등, 탄소 아크등, 저압, 중압 또는 고압 수은 증기 램프, 선회-유동 플라즈마 아크 램프, 제논 플래시 램프 자외선 발광 다이오드, 및 자외선 발광 레이저와 같은 광개시 에너지 공급원을 포함한다. 특히 바람직한 자외광 공급원은 일본 도쿄 소재의 니치아 코포레이션(Nichia Corp.)으로부터 입수가능한 자외선 발광 다이오드, 예를 들어 모델 NVSU233A U385, NVSU233A U404, NCSU276A U405, 및 NCSU276A U385이다.
일 실시형태에서, 개시제는 광개시제이며, UV 방사선에 의해 활성화될 수 있다. 유용한 광개시제에는, 예를 들어 벤조인 에테르, 예를 들어 벤조인 메틸 에테르 및 벤조인 아이소프로필 에테르, 치환된 벤조인 에테르, 치환된 아세토페논, 예를 들어 2,2-다이메톡시-2-페닐아세토페논, 및 치환된 알파-케톨이 포함된다. 구매가능한 광개시제의 예에는 이르가큐어(Irgacure)™ 819 및 다로큐르(Darocur)™1173(미국 뉴욕주 호손 소재의 시바-가이기 코포레이션(Ciba-Geigy Corp.)으로부터 둘 모두 입수가능함), 루켐(Lucem) TPO™(미국 뉴저지주 파시파니 소재의 바스프(BASF)로부터 입수가능함) 및 이르가큐어™ 651, (2,2-다이메톡시-1,2-다이페닐-1-에타논)(시바-가이기 코포레이션으로부터 입수가능함)이 포함된다. 바람직한 광개시제는 미국 뉴저지주 마운트 올리브 소재의 바스프로부터 입수가능한 에틸 2,4,6-트라이메틸벤조일페닐 포스피네이트(루시린(Lucirin)™ TPO-L), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(이르가큐어 1173™, 시바 스페셜티즈(Ciba Specialties)), 2,2-다이메톡시-2-페닐 아세토페논(이르가큐어 651™, 시바 스페셜티즈), 페닐 비스(2,4,6-트라이메틸 벤조일)포스핀 옥사이드(이르가큐어 819, 시바 스페셜티즈)이다. 다른 적합한 광개시제에는 메르캅토벤조티아졸, 메르캅토벤조옥사졸 및 헥사릴 비스이미다졸이 포함된다.
적합한 열개시제의 예에는 퍼옥사이드, 예를 들어 벤조일 퍼옥사이드, 다이벤조일 퍼옥사이드, 다이라우릴 퍼옥사이드, 사이클로헥산 퍼옥사이드, 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드, 하이드로퍼옥사이드, 예를 들어 tert-부틸 하이드로퍼옥사이드 및 쿠멘 하이드로퍼옥사이드, 다이사이클로헥실 퍼옥시다이카르보네이트, 2,2,-아조-비스(아이소부티로니트릴), 및 t-부틸 퍼벤조에이트가 포함된다. 구매가능한 열개시제의 예에는, 듀폰 스페셜티 케미칼(DuPont Specialty Chemical; 미국 델라웨어주 윌밍턴 소재)로부터, 바조(VAZO)™ 64(2,2'-아조-비스(아이소부티로니트릴)) 및 바조™ 52를 포함하는 상표명 바조로 입수가능한 개시제와, 미국 펜실베이니아주 필라델피아 소재의 엘프 아토켐 노스 아메리카(Elf Atochem North America)로부터의 루시돌(Lucidol)™ 70이 포함된다.
티올-알켄 수지는 유기 퍼옥사이드와 3차 아민의 산화환원 개시제 시스템을 사용하여 또한 중합될 수 있다. 문헌[Bowman et al., Redox Initiation of Bulk Thiol-alkene Polymerizations, Polym. Chem., 2013, 4, 1167-1175], 및 그의 참고 문헌을 참조할 수 있다.
일반적으로, 개시제의 양은 5 중량% 미만, 바람직하게는 2 중량% 미만이다. 일부 실시형태에서는, 자유 라디칼 개시제가 첨가되지 않는다.
원할 경우, 반응 속도를 제어하기 위해 안정제 또는 억제제가 티올-알켄 조성물에 첨가될 수 있다. 안정제는 티올-알켄 수지 분야에 공지된 임의의 것일 수 있으며, 미국 특허 제5358976호(다울링(Dowling) 등) 및 미국 특허 제5208281호(글레이저(Glaser) 등)에 기재된 N-니트로소 화합물, 및 미국 특허 제5459173호(글레이저 등)에 기재된 알케닐 치환된 페놀계 화합물을 포함한다.
도 1을 참조하면, 양자점 물품(10)은 제1 배리어 층(32), 제2 배리어 층(34), 및 제1 배리어 층(32)과 제2 배리어 층(34) 사이의 양자점 층(20)을 포함한다. 양자점 층(20)은 매트릭스(24) 중에 분산된 복수의 양자점(22)들을 포함한다.
배리어 층(32, 34)은, 예를 들어, 산소, 물, 및 수증기와 같은 환경적 오염물에 대한 노출로부터 양자점(22)들을 보호할 수 있는 임의의 유용한 재료로 형성될 수 있다. 적합한 배리어 층(32, 34)은 중합체, 유리, 및 유전체 재료의 필름을 포함하지만 이로 한정되지 않는다. 일부 실시형태에서, 배리어 층(32, 34)에 적합한 재료에는, 예를 들어, 유리 및 중합체, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), PEN, 폴리에테르, 또는 PMMA; 산화물, 예를 들어 산화규소, 산화티타늄 또는 산화알루미늄(예를 들어, SiO2, Si2O3, TiO2, 또는 Al2O3); 및 이들의 적합한 조합이 포함된다. 배리어 층은 입사 및 방출 방사선의 선택된 파장에 대해 90% 이상, 바람직하게는 95% 이상 투과성인 것이 바람직하다.
더욱 특히, 배리어 필름은 다양한 구성으로부터 선택될 수 있다. 전형적으로 배리어 필름은 응용에 따라 요구되는 특정 수준의 산소 및 수분 투과율을 갖도록 선택된다. 일부 실시형태에서, 배리어 필름은 수증기 투과율(water vapor transmission rate; WVTR)이 38℃ 및 100% 상대 습도에서 약 0.005 g/m2/일 미만이고; 일부 실시형태에서, 38℃ 및 100% 상대 습도에서 약 0.0005 g/m2/일 미만이고; 일부 실시형태에서, 38℃ 및 100% 상대 습도에서 약 0.00005 g/m2/일 미만이다. 일부 실시형태에서, 가요성 배리어 필름은 WVTR가 50℃ 및 100% 상대 습도에서 약 0.05, 0.005, 0.0005 또는 0.00005 g/m2/일 미만, 또는 85℃ 및 100% 상대 습도에서 심지어 약 0.005, 0.0005 또는 0.00005 g/m2/일 미만이다. 일부 실시형태에서, 배리어 필름은 산소 투과율이 23℃ 및 90% 상대 습도에서 약 0.005 g/m2/일 미만이고; 일부 실시형태에서, 23℃ 및 90% 상대 습도에서 약 0.0005 g/m2/일 미만이고; 일부 실시형태에서, 23℃ 및 90% 상대 습도에서 약 0.00005 g/m2/일 미만이다.
예시적인 유용한 배리어 필름에는 원자층 침착, 열 증발, 스퍼터링 및 화학 증착에 의해 제조되는 무기 필름이 포함된다. 유용한 배리어 필름은 전형적으로 가요성이며 투명하다. 일부 실시형태에서, 유용한 배리어 필름은 무기/유기를 포함한다. 무기/유기 다층을 포함하는 가요성 울트라-배리어 필름이, 예를 들어 미국 특허 제7,018,713호(패디야스(Padiyath) 등)에 기재되어 있다. 그러한 가요성 울트라-배리어 필름은 중합체 필름 기재 상에 배치된 제1 중합체 층을 가질 수 있으며, 이는 적어도 하나의 제2 중합체 층에 의해 분리된 둘 이상의 무기 배리어 층으로 오버코팅된다. 일부 실시형태에서, 배리어 필름은 중합체 필름 기재 상에 배치된 제1 중합체 층과 제2 중합체 층(224) 사이에 개재된 하나의 무기 배리어 층을 포함한다.
선택적으로, 배리어 필름은, 배리어 층 상의 양자점 층의 접착뿐만 아니라 추가로 개선된 배리어 성능을 위해, 하나 이상의 프라이머 층을 포함한다. 그러나, 티올-알켄 매트릭스의 경우, 프라이머 층은 필요하지 않다.
일부 실시형태에서, 양자점 물품(10)의 각각의 배리어 층(32, 34)은 상이한 재료 또는 조성의 적어도 2개의 하위 층을 포함한다. 일부 실시형태에서, 그러한 다층 배리어 구조물은 배리어 층(32, 34) 내의 핀홀 결함 정렬(pinhole defect alignment)을 더 효과적으로 감소시키거나 없애서, 매트릭스(24) 내로의 산소 및 수분 침투에 대한 더 효과적인 차폐를 제공할 수 있다. 양자점 물품(10)은, 양자점 층(20)의 어느 한쪽 또는 양쪽 면 상에, 임의의 적합한 재료 또는 배리어 재료들의 조합 및 임의의 적합한 수의 배리어 층 또는 하위 층을 포함할 수 있다. 배리어 층 및 하위 층의 재료, 두께, 및 수는 특정 응용에 따라 좌우될 것이며, 적합하게는 양자점 물품(10)의 두께를 최소화하면서 배리어 보호 및 양자점(22)들의 휘도(brightness)를 최대화하도록 선택될 것이다. 일부 실시형태에서, 각각의 배리어 층(32, 34)은 그 자체로 라미네이트 필름, 예를 들어 이중 라미네이트 필름인데, 각각의 배리어 필름 층은 롤-투-롤(roll-to-roll) 또는 라미네이트 제조 공정에서 주름 형성을 없애기에 충분히 두껍다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 배리어 층(32, 34)은 이들의 노출된 표면 상에 산화물 층을 갖는 폴리에스테르 필름(예를 들어, PET)이다.
양자점 층(20)은 양자점 또는 양자점 재료(22)의 하나 이상의 집단(population)을 포함할 수 있다. 예시적인 양자점 또는 양자점 재료(22)는, 청색 LED로부터의 청색 1차 광의, 양자점들에 의해 방출되는 2차 광으로의 하향-변환(down-conversion) 시에 녹색 광 및 적색 광을 방출한다. 적색, 녹색, 및 청색 광의 각각의 부분은 양자점 물품(10)을 포함하는 디스플레이 장치에 의해 방출되는 백색 광을 위해 요구되는 백색 점을 달성하도록 제어될 수 있다. 양자점 물품(10)에 사용하기 위한 예시적인 양자점(22)에는 ZnS 쉘을 갖는 CdSe가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 본 명세서에 기재된 양자점 물품에 사용하기에 적합한 양자점에는 CdSe/ZnS, InP/ZnS, PbSe/PbS, CdSe/CdS, CdTe/CdS 또는 CdTe/ZnS를 포함하는 코어/쉘 발광 나노결정이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 예시적인 실시형태에서, 나노결정은 외부 리간드 코팅을 포함하고 중합체 매트릭스 중에 분산된다. 양자점 및 양자점 재료(22)는, 예를 들어 미국 캘리포니아주 밀피타스 소재의 나노시스 인코포레이티드(Nanosys Inc.)로부터 구매가능하다. 양자점 층(20)은 임의의 유용한 양의 양자점(22)들을 가질 수 있으며, 일부 실시형태에서 양자점 층(20)은 양자점 층(20)의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 20 중량%의 양자점들을 포함할 수 있다.
전형적으로 양자점은, 양자점의 표면에서 원자를 위해 바람직한 국소 리간드 환경을 야기하는, 그의 표면에 결합된 선택된 분자, 올리고머, 또는 중합체를 갖는다. 일반적으로, 양자점들을 합성하는 데 사용되는 성장 공정 동안 소정 리간드가 존재한다. 종종, 이들 리간드는 특성을 최적화하기 위해 선택된 새로운 리간드 환경을 제공하기 위해 나중에 대체되거나 교체된다. 리간드는 몇몇 기능을 수행한다. 리간드는 양자점들의 클러스터링(clustering) 또는 켄칭(quenching)을 방지하는 데 도움을 주며, 양자점 표면의 화학적 안정성을 개선할 수 있고, 양자점들의 방출 효율을 개선할 수 있다. 리간드 시스템은 몇몇 형태를 포함할 수 있다. 일반적으로, 리간드 시스템은 양자점에 직접 결합된 분자 또는 작용기, 및 선택적으로, 추가적인 재료를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 작용성 실리콘이 필수 리간드 작용기를 제공한다.
일부 실시형태에서, 양자점은 하기 화학식 IV의 리간드 화합물로 추가로 작용화될 수 있다:
[화학식 IV]
R8-(X)p
상기 식에서,
R8은 C2 내지 C30의 탄소 원자를 갖는 (헤테로)하이드로카르빌 기; 바람직하게는 10 내지 30개의 탄소 원자의 선형 또는 분지형 알킬, 또는 폴리실록산이고;
p는 1 이상; 바람직하게는 2 이상이고,
X는 전자-공여 기이다. 바람직하게는 X는 아미노기 또는 티올이다. 그러한 추가적인 리간드는 화학식 I의 리간드로 작용화 시에 첨가될 수 있다. 일반적으로, 나노입자당 다수의 리간드 분자가 존재한다. 리간드는 QD의 커버리지를 보장하도록 나노결정을 초과하여 존재한다.
일부 실시형태에서, 양자점 재료는, 리간드 작용성 또는 비작용성일 수 있는 액체 담체 중에 분산된 양자점들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 액체 담체는 아미노-실리콘 오일과 같은 오일을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 액체 담체는 중합체 매트릭스의 투과율과 정합하도록 선택된다. 양자점 층을 통과하는 광학 경로 길이를 증가시키고 양자점 흡수 및 효율을 개선하기 위하여, 담체 액체와 중합체 매트릭스의 굴절률 차이는 0.05 이상, 바람직하게는 0.1 이상이다.
아미노-치환된 실리콘 담체 액체(리간드 작용성 캐리어 액체)는 하기 화학식 III을 갖는다:
[화학식 III]
Figure pct00006
상기 식에서,
각각의 R6은 독립적으로 알킬 또는 아릴이고;
RNH2는 아민-치환된 (헤테로)하이드로카르빌 기이고;
x는 1 내지 2000, 바람직하게는 3 내지 100이고,
y는 0일수 있고;
x+y는 1 이상이고;
R7은 알킬, 아릴 또는 RNH2이고,
아민-작용성 실리콘은 적어도 2개의 RNH2 기를 갖는다.
유용한 아민-실리콘, 및 그의 제조 방법이, 본 명세서에 참고로 포함된 미국 특허 출원 공개 제2013/0345458호(프리먼(Freeman) 등)에 기재되어 있다. 유용한 아민-작용성 실리콘은 문헌[Lubkowsha et al., Aminoalkyl Functionalized Siloxanes, Polimery, 2014 59, pp 763-768]에 기재되어 있으며, 미국 펜실베이니아주 모리스빌 소재의 젤레스트 인코포레이티드(Gelest Inc)로부터 입수가능하고 다우 코닝(Dow Corning)으로부터 지아미터(Xiamter) OFX-0479, OFX-8040, OFX-8166, OFX-8220, OFX-8417, OFX-8630, OFX-8803, 및 OFX-8822를 비롯한 지아미터™로 입수가능하다. 유용한 아민-작용성 실리콘은 또한 실테크 닷컴(Siletech.com)으로부터 상표명 실라민(Silamine)™으로 입수가능하며, 모멘티브 닷컴(Momentive.com)으로부터 상표명 ASF3830, SF4901, 마그나소프트(Magnasoft), 마그나소프트 플러스TSF4709, 베이실론(Baysilone) OF-TP3309, RPS-116, XF40-C3029 및 TSF4707로 입수가능하다.
CdSe계 양자점을 위한 리간드 시스템의 예는 결합된 재료 및 유사한 조성의 추가 재료 둘 모두를 갖는 액체 아미노실리콘 유형 오일이다. InP계 양자점을 위한 리간드 시스템의 예는 고체 중합체(예를 들어, 아이소보르닐 메타크릴레이트)를 추가 재료로서 갖거나, 또한 양자점에 결합된 중합체 내에 카르복실레이트 기를 갖는 결합된 중간 사슬 카르복실산 화학종이다.
일부 실시형태에서, 리간드 시스템은 침윤 시점에 액체일 수 있고, 후속하여 경화, 중합, 또는 용매 제거에 의해 고체로 전환될 수 있다. 일부 실시형태에서, 리간드 시스템은 액체로 유지되어, 담체 액체 중에 분산된, 결국 중합체 매트릭스 중에 분산된 양자점들의 소적들을 제공할 수 있다.
일부 실시형태에서, 리간드 및 담체 액체(리간드 작용성 또는 비작용성)의 양은, 무기 나노입자를 포함하는 총계에 대해, 60 중량% 이상, 바람직하게는 70 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 80 중량% 이상이다. 다시 말해, 리간드 안정화된 양자점은, 안정화된 양자점의 총 중량에 대해, 60 중량% 이상의 화학식 IV의 리간드 화합물 및/또는 화학식 III의 실리콘을 포함한다.
하나 이상의 실시형태에서, 양자점 층(20)은 선택적으로 산란 비드(scattering bead) 또는 입자를 포함할 수 있다. 이러한 산란 비드 또는 입자는 매트릭스 재료(24)의 굴절률과 0.05 이상만큼, 또는 0.1 이상만큼 상이한 굴절률을 갖는다. 이러한 산란 비드 또는 입자는, 예를 들어, 실리콘, 아크릴, 나일론 등과 같은 중합체, 또는 TiO2, SiOx, AlOx 등과 같은 무기 재료, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 양자점 층(20) 내에 산란 입자를 포함하는 것은 양자점 층(20)을 통과하는 광학 경로 길이를 증가시킬 수 있으며 양자점 흡수 및 효율을 개선할 수 있다. 다수의 실시형태에서, 산란 비드 또는 입자는 평균 입자 크기가 1 내지 10 마이크로미터, 또는 2 내지 6 마이크로미터이다. 일부 실시형태에서, 양자점 재료(20)는 선택적으로 건식 실리카와 같은 충전제를 포함할 수 있다.
일부 바람직한 실시형태에서, 산란 비드 또는 입자는, 미국 오하이오주 콜럼버스 소재의 모멘티브 스페셜티 케미칼즈 인코포레이티드(Momentive Specialty Chemicals Inc.)로부터 각각 2.0, 3.0, 4.5 및 6.0 마이크로미터의 입자 크기로 입수가능한 토스펄(Tospearl)™ 120A, 130A, 145A 및 2000B 구형 실리콘 수지와 같은 무기 비드이다. 다른 유용한 산란 입자는 나가세 아메리카(Nagase America) 또는 세키스이 케미칼스(Sekisui Chemicals)로부터 입수가능한 유기 비드이다.
본 명세서에 기재된 티올-알켄 수지로부터의 양자점 층(20)의 매트릭스(24)는 배리어 층(32, 34)을 형성하는 재료에 접착하여 라미네이트 구조물을 형성하고, 양자점(22)을 위한 보호 매트릭스를 또한 형성한다. 일 실시형태에서, 매트릭스(24)는 선택적인 방사선-경화성 메타크릴레이트 화합물을 포함하는 티올-알켄 조성물을 경화시킴으로써 형성된다.
도 2를 참조하면, 다른 태양에서, 본 발명은, 제1 배리어 층 상에 양자점들을 포함하는 티올-알켄 조성물을 코팅하는 단계(102) 및 양자점 재료 상에 제2 배리어 층을 배치하는 단계(104)를 포함하는, 양자점 필름 물품을 형성하는 방법(100)에 관한 것이다. 일부 실시형태에서, 방법(100)은 방사선 경화성 티올-알켄을 중합하여(예를 들어, 방사선 경화시켜) 부분적으로 경화된 양자점 재료를 형성하는 단계(106) 및 결합제 조성물을 추가로 중합하여 경화된 매트릭스를 형성하는 단계(108)를 포함한다. 일부 실시형태에서, 티올-알켄 수지는 단계(106)에서 완전히 경화될 수 있다.
일부 실시형태에서, 결합제 조성물은 가열에 의해 경화 또는 경질화될 수 있다. 다른 실시형태에서, 양자점 조성물은 또한, 예를 들어 자외(UV)광과 같은 방사선을 적용함으로써 경화 또는 경질화될 수 있다. 경화 또는 경질화 단계는 UV 경화, 가열 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 제한되고자 하지 않는 일부 예시적인 실시형태에서, UV 경화 조건은 약 10 mJ/㎠ 내지 약 4000 mJ/㎠의 UVA, 더욱 바람직하게는 약 10 mJ/㎠ 내지 약 200 mJ/㎠의 UVA를 적용하는 것을 포함할 수 있다. 가열 및 UV 광은 또한 단독으로 또는 조합으로 적용되어 결합제 조성물의 점도를 증가시킬 수 있으며, 이는 코팅 및 가공 라인에서의 더 용이한 취급을 가능하게 할 수 있다.
양자점 조성물은 일반적으로 점도가 200 cPs 이상, 및 15,000 cPs 이하, 바람직하게는 500 내지 10,000 cPs 및 가장 바람직하게는 1000 내지 3000 cPs이다. 원하는 코팅 가능한 점도는 관련 폴리티올 및 폴리알켄의 선택에 의해 달성된다.
일부 실시형태에서, 결합제 조성물은 위에 놓이는(overlying) 배리어 필름(32, 34)들 사이에 라미네이팅된 후에 경화될 수 있다. 따라서, 결합제 조성물의 점도의 증가는 라미네이션 직후의 코팅 품질과 연관된다. 코팅 또는 라미네이팅 직후에 경화시킴으로써, 일부 실시형태에서, 경화된 결합제는 결합제 조성물이 접착제로 작용하는 정도로 점도가 증가되어, 경화 동안 라미네이트를 함께 유지하고 경화 동안 결함을 크게 감소시킨다. 일부 실시형태에서, 전통적인 열 경화와 비교할 때, 결합제의 방사선 경화는 코팅, 경화 및 웨브 취급에 대해 더 큰 제어를 제공한다.
일단 적어도 부분적으로 경화되면, 결합제 조성물은 양자점(22)을 위한 보호 지지 매트릭스(24)를 제공하는 중합체 네트워크를 형성한다.
에지 침입을 포함하는 침입은 매트릭스(24) 내로의 수분 및/또는 산소의 침입으로 인한 양자점 성능의 손실에 의해 정의된다. 다양한 실시형태에서, 경화된 매트릭스(24) 내로의 수분 및 산소의 에지 침입은 85℃에서 1주일 후에 약 1.0 mm 미만, 또는 85℃에서 1주일 후에 약 0.75 mm 미만, 또는 85℃에서 1주일 후에 약 0.5 mm 미만, 또는 85℃에서 1주일 후에 0.25 mm 미만이다. 다양한 실시형태에서, 매트릭스는 65℃ 및 95% 상대 습도에서 500시간 후에 수분 및 산소 침입이 약 0.5 mm 미만이다.
다양한 실시형태에서, 경화된 매트릭스 내로의 산소 투과는 약 80 (cc.mil)/(m2일) 미만, 또는 약 50 (cc.mil)/(m2일) 미만이다. 다양한 실시형태에서, 경화된 매트릭스의 수증기 투과율은 약 15 (20 g/m2.mil.일) 미만, 또는 약 10 (20 g/m2.mil.일) 미만이어야 한다.
다양한 실시형태에서, 노화 시에 관찰되는 색상 변화는 85℃에서 1주일의 노화 기간 후에 1931 CIE (x,y) 색도(Chromaticity) 좌표계에서 0.02 미만의 변화에 의해 정의된다. 소정 실시형태에서, 노화 시의 색상 변화는 85℃에서 1주일의 노화 기간 후에 0.005 미만이다. 소정 실시형태에서, 매트릭스는 CIE1931 (x,y) 컨벤션(convention)을 사용한 색상 변이(color shift) d(x,y)가 65℃ 및 95% 상대 습도에서 100시간 후에 약 0.02 미만이다.
티올-알켄 매트릭스는 입사 방사선의 스펙트럼 영역, 전형적으로 450 ± 50 nm의 영역에서 투과율이 90% 이상, 바람직하게는 95% 이상이다.
다양한 실시형태에서, 양자점 층(20)의 두께는 약 40 마이크로미터 내지 약 250 마이크로미터이다.
통상적인 매트릭스의 사용과 대조적으로, 티올-알켄 매트릭스 내의 양자점들의 양자 효율은 종종 용액 중의 양자점들의 효율을 초과한다. 양자점 물품은, 나노시스(Nanosys)에 의해 공급된 양자점들을 사용하여 하마마츠(Hamamatsu)(TM) 콴타루스(Quantarus)에 의해 측정할 때 90%를 초과하는 외부 양자 효율(EQE)을 달성할 수 있다. http://www.hamamatsu.com/us/en/product/alpha/P/5033/index.html을 참조한다.
도 3은 본 명세서에 기재된 양자점 물품을 포함하는 디스플레이 장치(200)의 실시형태의 개략도이다. 이러한 예시는 단지 예로서 제공되며, 제한하고자 의도하는 것은 아니다. 디스플레이 장치(200)는, 예를 들어 발광 다이오드(LED)와 같은 광원(204)을 갖는 백라이트(202)를 포함한다. 광원(204)은 방출 축(235)을 따라 광을 방출한다. 광원(204)(예를 들어, LED 광원)은 입력 에지(208)를 통해, 후방 반사기(212)를 갖는 중공 광 재순환 공동(210) 내로 광을 방출한다. 후방 반사기(212)는 주로 경면 반사기, 확산 반사기 또는 이들의 조합일 수 있으며, 바람직하게는 고도로 반사성이다. 백라이트(202)는, 양자점(222)들이 분산되어 있는 보호 매트릭스(224)를 포함하는 양자점 물품(220)을 추가로 포함한다. 보호 매트릭스(224)는, 단일 층 또는 다수의 층을 포함할 수 있는 중합체성 배리어 필름(226, 228)과 양측 표면에서 접경하고 있다.
디스플레이 장치(200)는, 디스플레이 장치를 통해 축 상으로 진행되는 광의 양을 증가시킬 수 있는 다수의 지향 재순환 필름 또는 층(이는 디스플레이의 축에 더 근접한 방향으로 축외 광을 방향전환시키는 표면 구조체를 갖는 광학 필름임)을 포함하는 전방 반사기(230)를 추가로 포함하며, 이는 관찰자에게 보이는 이미지의 휘도 및 콘트라스트를 증가시킨다. 전방 반사기(230)는 편광기와 같은 다른 유형의 광학 필름을 또한 포함할 수 있다. 한 가지 비제한적인 예에서, 전방 반사기(230)는 하나 이상의 프리즘형 필름(232) 및/또는 이득 확산기(gain diffuser)를 포함할 수 있다. 프리즘형 필름(232)은 광원(204)의 방출 축(235)에 평행하게 또는 수직으로 배향될 수 있는 축을 따라 연장된 프리즘을 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 프리즘형 필름들의 프리즘 축들은 교차될 수 있다. 전방 반사기(230)는 다층 광학 편광 필름, 확산 반사 편광 필름 등을 포함할 수 있는 하나 이상의 편광 필름(234)을 추가로 포함할 수 있다. 전방 반사기(230)에 의해 방출된 광은 액정(LC) 패널(280)로 들어간다. 백라이팅 구조물 및 필름의 다수의 예를, 예를 들어, 미국 특허 출원 공개 제8848132호(엡슈타인(Epstein) 등)에서 찾아 볼 수 있다.
실시예
재료
Figure pct00007
시험 방법
열 분석 방법:
열 분석은 Q200 시차 주사 열량계(미국 델라웨어주 뉴 캐슬 소재의 티에이 인스트루먼츠(TA Instruments))를 사용하여 수행하였다. 시차 주사 열량계(DSC) 스캔을 -75℃ 내지 150℃에서 3℃/분의 가열 속도로 수행하였다. 유리 전이 온도(Tg)를 결정하였다.
양자 수율(QY)을 측정하는 방법:
모든 양자 수율(EQE)은 절대 PL 양자 수율 분광계(absolute PL Quantum Yield Spectrometer) C11347(미국 뉴저지주 미들섹스 소재의 하마마츠 코포레이션(Hamamatsu Corporation))을 사용하여 측정하였다.
매트릭스 코팅 제형을 제조하는 일반 방법
폴리티올과 폴리엔을 원하는 당량비로 혼합하고, 이어서 녹색 QD만을 함유하거나 녹색 QD(0.8 g)와 적색 QD(0.2 g)의 혼합물을 함유하는 약 1 g의 양자점(QD), 및 광개시제(1%, 약 0.2 g TPO-L)를 첨가하고, 이것을 질소 박스 내에서 1400 rpm의 속도로 2분 동안 카울즈(Cowles) 블레이드 혼합기를 사용하여 완전히 혼합함으로써, 하기에 기재된 각각의 실시예를 위한 약 20 g의 매트릭스 코팅 제형을 제조하였다.
이어서, 앞서 제조된 제형을 2개의 이형 필름들(실판(SILPHAN) S 36 M, 1R 10003 클리어(Clear) 152 m, 미국 일리노이주 시카고 소재의 실리코네이처 에스.피.에이.(Siliconature S.P.A.)로부터 입수함) 사이에 약 100 μm의 두께로 나이프-코팅하고, 코팅된 필름을 385 nm LED UV 광(미국 미네소타주 홉킨스 소재의 클리어스톤 테크놀로지스(Clearstone Technologies)로부터 입수함) 하에서 30초 동안 노출시켜 경화시켰다. 코팅되고 경화된 필름을 상기에 기재된 바와 같은 열 분석에 사용하였다.
추가로, 앞서 제조된 제형을 2개의 2밀(50 μm) 두께의 프라이밍된 PET 배리어 필름들(FTB3-M-50, 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)로부터 상표명 "3M FTB3 배리어 필름"으로 입수가능함) 사이에 약 100 μm의 두께로 나이프-코팅하고, 코팅된 필름을 385 nm LED UV 광 하에서 30초 동안 노출시켜 경화시켰다. 그렇게 생성된 필름을, 제조된 그대로(즉, 초기 QY) 및 (85℃ 오븐에서 7 또는 10일간) 노화 안정성 연구를 거친 후 둘 모두에 대해, 상기에 기재된 바와 같은 양자 수율 측정에 사용하였다.
올리고머성 폴리엔(OP-1)을 제조하는 방법
4 Oz(118.3 mL) 병에 8.15 g의 PETMP-1(16.7 mmol), 17.22 g의 GDAE(100 mmol) 및 0.05 g의 바조-67을 충전하였다. 용액을 N2 가스로 1분 동안 버블링하고, 이어서 밀봉하고, 자석 교반하면서 70℃ 오일조 내에서 24시간 동안 올리고머화시켰다. 과량의 GDAE에서 더 높은 점도의 PETMP-1/GDAE 올리고머를 얻었다. FTIR 분석은 PETMP-1로부터의 모든 -SH의 소모를 확인시켜 주었다.
실시예 1 내지 실시예 6( EX1 내지 EX6 ) 및 비교예 A 내지 비교예 C( CE -A 내지 CE -C)
CE-A는 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니로부터 입수가능한 "3M 양자점 향상 필름"이었다.
PETMP 및 GDAE를 사용하여 상기에 기재된 매트릭스 코팅 제형을 제조하는 일반 방법에 따라 CE-B 매트릭스 코팅 제형을 제조하여, 더 낮은 Tg를 갖는 저점도 티올-엔 제형을 대조군으로서 생성하였다.
PETMP 및 상기에 기재된 바와 같이 제조된 OP-1을 사용하여 상기에 기재된 매트릭스 코팅 제형을 제조하는 일반 방법에 따라 CE-C 매트릭스 코팅 제형을 제조하여, 더 낮은 Tg를 갖는 고점도 티올-엔 제형을 대조군으로서 생성하였다.
PETMP 및 TAIC를 사용하여 상기에 기재된 매트릭스 코팅 제형을 제조하는 일반 방법에 따라 EX1 내지 EX6 매트릭스 코팅 제형을 제조하였다. 사용되는 QD의 속성, PETMP의 상업적 공급처 및 PETMP 대 TAIC의 당량비를 변화시켰다. 생성된 제형을 코팅하고, 상기에 기재된 방법을 사용하여 열 분석 및 양자 수율 측정을 위해 시험하였다. 하기 표 1은, EX1 내지 EX6뿐만 아니라 CE-A 내지 CE-C의 각각에 대한 매트릭스 코팅 제형 및 Tg, QY 데이터(EQE%, 흡수%)를 요약한다. EX1 내지 EX6 및 CE-C의 경화된 매트릭스는 모두 양호한 코팅 품질을 나타내었다. CE-B 제형은 경화 후에 불량한 코팅 품질(즉, 고르지 않은 매트릭스)을 가졌다.
[표 1]
Figure pct00008
EX1 내지 EX6 및 CE-A 샘플을 85℃ 오븐에서 7 또는 10일 동안 노화시키고, 노화된 샘플을 상기에 기재된 방법을 사용하여 QY 및 에지 침입에 대해 다시 시험하였다. 하기 표 2는 EX1 내지 EX6 및 CE-A에 대한 노화 시간, EQE% 및 에지 침입 데이터를 요약한다.
[표 2]
Figure pct00009
실시예 7 내지 실시예 12( EX7 내지 EX12 ) 및 비교예 A( CE -A)
사용되는 매트릭스 제형 및 QD를 하기 표 3에 요약된 바와 같이 변화시킨 점을 제외하고는, EX1 내지 EX6과 동일한 방식으로 EX7 내지 EX12를 제조하였다. 하기 표 3은 EX7 내지 EX12 및 CE-A의 각각에 대한 매트릭스 코팅 제형 및 Tg, QY 데이터(EQE%, 흡수%)를 요약한다. EX7 내지 EX12 매트릭스는 경화 후에 양호한 코팅 품질을 나타내었다.
[표 3]
Figure pct00010
EX7 내지 EX12 및 CE-A 샘플을 85℃ 오븐에서 7 또는 10일 동안 노화시키고, 노화된 샘플을 상기에 기재된 방법을 사용하여 QY 및 에지 침입에 대해 다시 시험하였다. 하기 표 4는 EX7 내지 EX12 및 CE-A에 대한 노화 시간, EQE%, 흡수% 및 에지 침입 데이터를 요약한다.
[표 4]
Figure pct00011
실시예 13( EX13 )
하기 표 5에 요약된 바와 같이 매트릭스 제형이 더 높은 가교결합도를 갖는 폴리티올인 DPETMP를 사용한 점을 제외하고는, EX7과 동일한 방식으로 EX13을 제조하였다. 코팅은 우수한 품질을 나타내었다. 하기 표 5는 EX13에 대한 매트릭스 코팅 제형 및 Tg, QY 데이터(EQE%, 흡수%)를 요약한다.
[표 5]
Figure pct00012
하기 표 6에 나타낸 바와 같이, 85℃에서 7일 동안 노화시킨 후에 EX13 샘플은 QY의 높은 안정성 및 매우 낮은 에지 침입을 나타내었다.
[표 6]
Figure pct00013
실시예 14 내지 실시예 17( EX14 내지 EX17 )
사용되는 매트릭스 제형 및 QD를 하기 표 7에 요약된 바와 같이 변화시킨 점을 제외하고는 EX1 내지 EX6과 동일한 방식으로 EX14 내지 EX17을 제조하였다. EX14 내지 EX17 매트릭스는 경화 후에 우수한 코팅 품질을 나타내었다. 하기 표 7은 EX14 내지 EX17의 각각에 대한 매트릭스 코팅 제형 및 Tg, QY 데이터(EQE%, 흡수%)를 요약한다.
[표 7]
Figure pct00014
하기 표 8에 나타낸 바와 같이, 85℃에서 7일 동안 노화시킨 후에 EX15 및 EX16 샘플은 QY의 높은 안정성 및 매우 낮은 에지 침입을 나타내었다.
[표 8]
Figure pct00015
실시예 18 및 실시예 19( EX18 및 EX19 )
사용되는 매트릭스 제형 및 QD를 하기 표 9에 요약된 바와 같이 변화시킨 점을 제외하고는 전술한 실시예들과 동일한 방식으로 EX18 및 EX19를 제조하였다. EX18 및 EX19 매트릭스는 경화 후에 우수한 코팅 품질을 나타내었다. 하기 표 9는 EX18 및 EX19의 각각에 대한 매트릭스 코팅 제형 및 Tg, QY 데이터(EQE%, 흡수%)를 요약한다.
[표 9]
Figure pct00016
하기 표 10에 나타낸 바와 같이, 85℃에서 7일 동안 노화시킨 후에 EX18 및 EX19 샘플은 QY의 높은 안정성 및 매우 낮은 에지 침입을 나타내었다.
[표 10]
Figure pct00017

Claims (33)

  1. 양자점 필름 물품(quantum dot film article)으로서,
    제1 배리어 층(barrier layer);
    제2 배리어 층; 및
    상기 제1 배리어 층과 상기 제2 배리어 층 사이의 양자점 층을 포함하며,
    상기 양자점 층은 유기 리간드에 의해 안정화되고 작용화 실리콘 담체 액체 중에 분산된 양자점들을 포함하고, 상기 안정화된 양자점들은 Tg가 20℃ 초과인 경화된 티올-알켄 수지를 포함하는 매트릭스 중에 분산된, 양자점 필름 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 작용화 실리콘은 아민-작용성 실리콘인, 양자점 필름 물품.
  3. 제1항에 있어서, 상기 작용화 실리콘은 60 중량% 초과의 상기 안정화된 양자점들을 포함하는, 양자점 필름 물품.
  4. 제1항에 있어서, 상기 작용화 실리콘 및 상기 경화된 티올-알켄 매트릭스의 굴절률 차이는 0.05 이상인, 양자점 필름 물품.
  5. 제1항에 있어서, 상기 리간드는 하기 화학식 IV를 갖는, 양자점 필름 물품:
    [화학식 IV]
    R8-(X)p
    상기 식에서,
    R8은 C2 내지 C30의 탄소 원자를 갖는 (헤테로)하이드로카르빌 기; 바람직하게는 10 내지 30개의 탄소 원자의 선형 또는 분지형 알킬, 또는 폴리실록산이고;
    p는 1 이상; 바람직하게는 2 이상이고,
    X는 전자-공여 기이다.
  6. 제1항에 있어서, 상기 티올-알켄은 하나 이상의 폴리티올 및 하나 이상의 폴리알켄으로부터 유도되고, 상기 폴리티올 및 상기 폴리알켄 중 하나 이상은 작용가(functionality)가 2 초과인, 양자점 필름 물품.
  7. 제6항에 있어서, 상기 폴리알켄은 하기 화학식 II를 갖는, 양자점 필름 물품:
    [화학식 II]
    Figure pct00018

    상기 식에서,
    R1은 다가 (헤테로)하이드로카르빌 기이고,
    각각의 R10 및 R11은 독립적으로 H 또는 C1-C4 알킬이고;
    x는 2 이상이다.
  8. 제7항에 있어서, 상기 폴리알켄은 폴리비닐 에테르인, 양자점 필름 물품.
  9. 제7항에 있어서, R1은, 선택적으로 에스테르, 아미드, 에테르, 티오에테르, 우레탄, 우레아 작용기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 함유하는, 환형 지방족 기이고, x는 2 이상인, 양자점 필름 물품.
  10. 제7항에 있어서, R1은, 선택적으로 에스테르, 아미드, 에테르, 우레탄, 티오에테르, 우레아 작용기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 함유하는, 지방족 또는 방향족 기이고, x는 2 이상인, 양자점 필름 물품.
  11. 제6항에 있어서, 상기 폴리티올은 하기 화학식 I을 갖는, 양자점 필름 물품:
    [화학식 I]
    R2(SH)y
    상기 식에서,
    R2는 y의 원자가를 갖는 (헤테로)하이드로카르빌 기이고,
    y는 2 이상이다.
  12. 제11항에 있어서, R2는, 선택적으로 에스테르, 아미드, 에테르, 우레탄, 티오에테르, 및 우레아 작용기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 함유하는, 지방족 또는 방향족 기이고, x는 2 이상인, 양자점 필름 물품.
  13. 제11항에 있어서, R2는 1 내지 30개의 탄소 원자 및 선택적으로 산소, 질소 또는 황의 1 내지 4개의 현수선(catenary) 헤테로원자를 갖는 지방족, 지환족, 방향족 또는 알킬-치환된 방향족 잔기(moiety)인, 양자점 필름 물품.
  14. 제6항에 있어서, 상기 폴리티올은 말단이 티올-치환된 카르복실산과 폴리올의 에스테르화에 의해 얻어지는, 양자점 필름 물품.
  15. 제1항에 있어서, 상기 티올-알켄은 (메트)아크릴레이트 또는 알키닐 기를 갖지 않는, 양자점 필름 물품.
  16. 제1항에 있어서, 상기 배리어 층들과 상기 양자점 층 사이에 배치된 프라이머(primer) 층들을 추가로 포함하는 양자점 필름 물품.
  17. 제1항에 있어서, 상기 배리어 층들과 상기 양자점 층 사이에 배치된 프라이머 층들을 추가로 포함하지 않는 양자점 필름 물품.
  18. 제1항에 있어서, 상기 티올-알켄 매트릭스는 450 + 50 nm의 영역에서 투과율(transmissivity)이 90% 이상인, 양자점 필름 물품.
  19. 제1항에 있어서, 상기 양자점들은 CdSe/ZnS 및 InP/ZnS로부터 선택되는, 양자점 필름 물품.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 티올 기 대 알켄 기의 화학량론적 비는 1.2:1 내지 1:1.2인, 양자점 필름 물품.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매트릭스는 1 내지 10 마이크로미터의 범위의 평균 크기를 갖는 산란 입자들을 추가로 포함하는, 양자점 필름 물품.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 배리어 층 및 상기 제2 배리어 층 중 하나 이상은 하나 이상의 중합체 필름을 포함하는, 양자점 필름 물품.
  23. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매트릭스는 85℃에서 500시간 후에 수분 및 산소 침입(moisture and oxygen ingress)이 약 0.5 mm 미만인, 양자점 필름 물품.
  24. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매트릭스는 65℃ 및 95% 상대 습도에서 500시간 후에 수분 및 산소 침입이 약 0.5 mm 미만인, 양자점 필름 물품.
  25. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매트릭스는 CIE1931 (x,y) 컨벤션(convention)을 사용한 색상 변이(color shift) d(x,y)가 85℃에서 100시간 후에 약 0.02 미만인, 양자점 필름 물품.
  26. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매트릭스는 CIE1931 (x,y) 컨벤션을 사용한 색상 변이 d(x,y)가 65℃ 및 95% 상대 습도에서 100시간 후에 약 0.02 미만인, 양자점 필름 물품.
  27. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매트릭스는 CIE 1931 (x,y) 컨벤션을 사용한 색상 변화(color change) d(x,y)가 85℃에서 100 시간 후에 약 0.005 미만인, 양자점 필름 물품.
  28. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매트릭스는 CIE 1931 (x,y) 컨벤션을 사용한 색상 변화 d(x,y)가 65℃ 및 95% 상대 습도에서 100시간 후에 약 0.005 미만인, 양자점 필름 물품.
  29. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 외부 양자 효율(EQE)이 90% 초과인, 양자점 필름 물품.
  30. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항의 양자점 필름 물품을 포함하는 디스플레이 장치.
  31. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항의 양자점 필름 물품을 형성하는 방법으로서,
    제1 중합체 배리어 필름 상에 양자점 재료를 코팅하는 단계를 포함하고,
    상기 양자점 재료는 하나 이상의 폴리티올 및 하나 이상의 폴리알켄, 및 개시제로부터 유도되는 티올-알켄을 포함하는 매트릭스 중에 양자점들을 포함하고, 상기 폴리티올 및 상기 폴리알켄 중 하나 이상은 작용가가 2 초과인, 양자점 필름 물품을 형성하는 방법.
  32. 제30항에 있어서, 상기 매트릭스 조성물 상에 제2 중합체 배리어 필름을 적용하는 단계를 추가로 포함하는, 양자점 필름 물품을 형성하는 방법.
  33. 제31항 또는 제32항에 있어서, 상기 매트릭스 조성물은 상기 조성물에 열 및 UV 광을 적용함으로써 경화되는, 양자점 필름 물품을 형성하는 방법.
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