KR20230040426A - 잉크 조성물, 및 이를 이용하여 형성된 필름을 포함한 전자 장치 - Google Patents

잉크 조성물, 및 이를 이용하여 형성된 필름을 포함한 전자 장치 Download PDF

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Abstract

표면에 하나 이상의 리간드를 포함하는 양자점, 하나 이상의 에폭시기를 포함하는 제1단량체, 및 하나 이상의 옥세탄기를 포함하는 제2단량체를 포함하고, 상기 리간드는 극성 모이어티를 하나 이상 포함하는, 잉크 조성물이 개시된다.
또한, 상술한 잉크 조성물을 이용하여 형성된 필름을 포함하는 전자 장치가 개시된다.

Description

잉크 조성물, 및 이를 이용하여 형성된 필름을 포함한 전자 장치{Ink composition, and electronic device including film formed using the same}
본 발명의 다양한 실시예들은 잉크 조성물 및 이를 이용하여 형성된 필름을 포함한 전자 장치에 관한 것이다.
발광 소자는 전기 에너지가 빛 에너지로 변환되는 특성의 소자이다. 이러한 발광 소자의 예시로는, 발광층에 유기 재료를 사용하는 유기 발광 소자, 발광층에 양자점을 사용하는 양자점 발광 소자 등이 있다. 상기 발광 소자는 각종 전자 장치에 포함될 수 있고, 예를 들어, 표시 장치와 같은 전자 장치에 포함될 수 있다.
표시 장치에서 컬러를 구현하는 한 방식으로서 특정한 파장의 빛을 흡수하여 다른 파장의 빛으로 바꾸어 방출하는 색변환 발광 물질을 포함하는 색변환층을 이용하여 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 색순도를 더욱 높일 수 있는 방식이 제안되고 있다.
상기 색변환층은 잉크젯 프린팅 방식에 의하여 형성될 수 있다. 이에 따라, 잉크젯 프린팅 방식에 사용되기 적합한 재료에 대한 요구가 있다.
부착력이 개선되고, 경화 수축이 저감되고, 필름 제조 비용의 절감이 가능한 잉크 조성물, 및 이를 이용하여 형성된 필름을 포함한 전자 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
일 측면에 따르면, 표면에 하나 이상의 리간드를 포함하는 양자점,
하나 이상의 에폭시기를 포함하는 제1단량체, 및
하나 이상의 옥세탄기를 포함하는 제2단량체를 포함하고,
상기 리간드는 극성 모이어티를 하나 이상 포함하는, 잉크 조성물이 제공된다.
다른 측면에 따르면, 제12항에 따른 필름; 및 제1전극, 제2전극, 및 상기 제1전극 및 상기 제2전극 사이에 개재된 중간층을 포함하는 발광 소자; 를 포함하는 전자 장치가 제공된다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고효율 및/또는 고색순도의 전자 장치를 제공할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 제조예 1에 의해 얻어진 양자점의 SEM 사진을 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 접두어 '폴리'는 하나 이상 복수를 의미한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
본 명세서 중, "상온"은 약 25℃를 의미한다.
[잉크 조성물]
상기 잉크 조성물은 표면에 하나 이상의 리간드를 포함하는 양자점, 하나 이상의 에폭시기를 포함하는 제1단량체, 및 하나 이상의 옥세탄기를 포함하는 제2단량체를 포함하고, 상기 리간드는 극성 모이어티를 하나 이상 포함한다.
상기 제1단량체는 1개, 2개, 3개, 4개 또는 5개의 에폭시기를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1단량체는 2개, 3개, 4개 또는 5개의 에폭시기를 포함할 수 있다.
상기 제1단량체는 분자 구조 내에 고리 구조 및/또는 직쇄 또는 분지쇄 구조를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1단량체는 분자 구조 내에 고리 구조 및 직쇄 또는 분지쇄 구조를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1단량체는 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 C1-C20 알칸(alkane) 그룹, 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 C1-C20 알켄(alkene) 그룹, 또는 C6-C20 아렌(arene) 그룹을 포함할 수 있다.
상기 제1단량체는 에테르기 또는 에스테르기를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1단량체는 하기 화학식 1-1 또는 1-2로 표시될 수 있다:
<화학식 1-1>
Figure pat00001
<화학식 1-2>
Figure pat00002
상기 화학식 1-1 및 1-2 중,
A11은 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 C1-C20 알칸(alkane) 그룹, 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 C1-C20 알켄(alkene) 그룹, 또는 C6-C20 아렌(arene) 그룹이고,
A12는 고리형 C1-C20 알칸(alkane) 그룹 또는 고리형 C1-C20 알켄(alkene) 그룹이고,
L11은
Figure pat00003
, *-O-*', 또는
Figure pat00004
이고,
a11은 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10이고,
R11 내지 R15는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 C1-C20 알킬기이고;
b11는 1 내지 12의 정수이고,
n11은 1, 2, 3, 4, 또는 5이고,
* 및 *'은 각각 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제1단량체가 직쇄 또는 분지쇄의 알칸 그룹을 포함하는 경우, 이의 구체적인 예시로서 하기와 같은 것들이 제시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
1) 단관능기 화합물: 부틸 글리시딜 에테르, 이소부틸 글리시딜 에테르, 2-에틸헥실 글리시딜 에테르, 헥사데실 글리시딜 에테르, 트리에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르, 알릴 글리시딜 에테르, 폴리프로필렌글리콜 글리시딜 에테르, 글리시딜 에스테르 네오데카노네이트
2) 이관능기 화합물: 1,4-부탄디올 디글리시딜 에테르, 에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르, 1,6-헥산디올 디글리시딜 에테르, 프로필렌글리콜 디글리시딜 에테르, 디에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르, 네오펜틸글리콜 디글리시딜 에테르, 1,4-사이클로헥산디메탄올 디글리시딜 에테르, 폴리프로필렌글리콜 디글리시딜 에테르
3) 삼관능기 또는 다관능기 화합물: 글리세롤 트리글리시딜 에테르, 트리메티롤프로판 트리글리시딜 에테르, 펜타에리스리톨 폴리글리시딜 에테르, 디펜타에리스리톨 폴리글리시딜 에테르, 알킬폴리올형 폴리글리시딜 에테르.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 제1단량체가 고리 구조를 포함하는 경우, 이의 구체적인 예시로서 하기와 같은 것들이 제시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
사이클로헥실디메탄올 글리시딜 에테르, 디사이클로펜타디엔 글리시딜 에테르, 1,2-에폭시-4-비닐시클로헥산, 3',4'-에폭시시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥실 카르복실레이트, 3',4'-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥실 카르복실레이트 변성 카프로락톤; 방향족 환형 화합물로 나프틸 글리시딜 에테르, 크레실 글리시딜 에테르, 파라 t-부틸페놀 글리시딜 에테르, 티오디페닐 디글리시딜 에테르, 3-알킬페놀 글리시딜 에테르, o-페닐페놀 글리시딜 에테르, 벤질 글리시딜 에테르, o-부틸페닐 글리시딜 에테르, 레소시놀 디글리시딜 에테르, 비스페놀A 디글리시딜 에테르, 비스페놀F 디글리시딜 에테르, 비스페놀S 디글리시딜 에테르, 2,2"-디아릴비스페놀A 디글리시딜 에테르, 프로필렌옥사이드 부가 비스페놀 A 디글리시딜 에테르, 2-비페닐 글리시딜 에테르, 트리글리시딜 아미노페놀, 테트라글리시딜 메틸렌디아닐린.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 제1단량체의 일 예시로서 시판되는 화합물로는 예를 들어, 국도화인켐사의 KF EPIOL 제품군 ME-100, ME101, ME103, ME105, ME106, ME102, ME700, ME701, ME702, ME704, DE200, DE 201, DE202, DE203, DE204, DE205, DE207, DE208, DE209, DE213, DE214, DE215, DE216, DE703, DE704, PE300, PE311, PE411, PE412, PE510; EVONIK사의 EPODIL 제품군 733, 741, 742, 746, 747, 748, 749, 750, 757, 759, 761, 777, 781; DICELL사의 CELLOXIDE 제품군 2021P, 2000, 2081, 8010; HEXION사의 HELOXY 제품군 DB, HD, WF, 동사의 EPICOTE Resin 제품군 215, 232, 235, 238, 240, 246, 320, 827, 828EL, 862, 896; Adeka사의 GLYCIROL ED 제품군 ED-502, ED-509, ED-529, ED-503, ED-506, ED-523T, ED-505, ED-508, ED-512EX 동사 EP 제품군 EP-4400, EP-4520, EP4530, EP-4005; DIC사의 EPICLON 제품군 520, HP-4032SS, TGAP BPFDGE, BPADGE, HP-4770, EXA-4750, EXA-7250 등을 들 수 있다.
상기 제1단량체는 단독으로 사용해도 좋고, 상기 제1단량체로부터 선택되는 서로 다른 2종 이상을 병용해도 좋다.
상기 제1단량체의 분자량은 100 내지 800 g/mol일 수 있다.
상기 잉크 조성물 100 중량부 기준으로 상기 제1단량체는 20 중량부 이상 내지 70 중량부 미만, 더욱 바람직하게는 20 중량부 이상 내지 50 중량부 미만일 수 있다. 상기 제1단량체의 함량이 전술한 범위를 만족할 때, 상기 잉크 조성물의 점도를 유지하고 경화시의 경화도 및 가교도가 향상될 수 있다.
상기 제2단량체는 1개, 2개, 3개, 4개 또는 5개의 옥세탄기를 포함할 수 있다.
상기 제2단량체는 분자 구조 내에 고리 구조 및/또는 직쇄 또는 분지쇄 구조를 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 제2단량체는 분자 구조 내에 고리 구조 및 직쇄 또는 분지쇄 구조를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2단량체는 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 C1-C20 알칸(alkane) 그룹, 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 C1-C20 알켄(alkene) 그룹, 또는 C6-C20 아렌(arene) 그룹을 포함할 수 있다.
상기 제2단량체는 에테르기 또는 에스테르기를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2단량체는 하기 화학식 2-1 또는 2-2로 표시될 수 있다:
<화학식 2-1>
Figure pat00005
<화학식 2-2>
Figure pat00006
상기 화학식 2-1 및 2-2 중,
A21은 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 C1-C20 알칸(alkane) 그룹, 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 C1-C20 알켄(alkene) 그룹, 또는 C6-C20 아렌(arene) 그룹이고,
A22는 고리형 C1-C20 알칸(alkane) 그룹 또는 고리형 C1-C20 알켄(alkene) 그룹이고,
L21은
Figure pat00007
, *-O-*', 또는
Figure pat00008
이고,
a21은 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10이고,
R21 내지 R27는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 C1-C20 알킬기이고;
b21는 1 내지 12의 정수이고,
n21은 1, 2, 3, 4, 또는 5이고,
* 및 *'는 각각 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제2단량체의 구체적인 예시로서 예를 들면, 1,4-비스[(3-에틸-3-옥세타닐 메톡시)메틸]벤젠, 1,4-비스[(3-메틸-3-옥세타닐 메톡시)메틸]벤젠, 3-메틸-3-글리시딜 옥세탄, 3-에틸-3-글리시딜 옥세탄, 디[1-에틸(3-옥세타닐)]메틸에테르, 3-에틸-3-히드록시메틸 옥세탄, 3-에틸-3-[(3-에톡시옥세탄-3-일)메톡시] 옥세탄, 3-에틸-3-페녹시메틸 옥세탄, 3-에틸-3-[(2-에틸헥실록시)메틸] 옥세탄, 옥세타닐-실리케이트, 페놀노볼락 옥세탄 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
또 다른 실시예에 있어서, 상기 제2단량체의 일 예시로서 시판되는 화합물로는 예를 들어, TOAGOSEI사 ARON OXETANE 제품군 OXT-221, OXT-101, OXT-121, OXT-212, OXT-211, CHOX, OX-SC; Ube사의 ETERNACOLL 제품군 EHO, OXBP, OXTP 또는 OXMA 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
상기 제2단량체는 단독으로 사용해도 좋고, 상기 제2단량체로부터 선택되는 서로 다른 2종 이상을 병용해도 좋다.
상기 제2단량체의 분자량은 100 내지 800 g/mol일 수 있다.
상기 잉크 조성물 100 중량부 기준으로 상기 제2단량체는 5 중량부 이상 내지 90 중량부 미만, 구체적으로는 10 중량부 이상 내지 50 중량부 미만일 수 있다. 상기 제2단량체의 함량이 전술한 범위를 만족할 때, 상기 잉크 조성물의 점도를 유지하고 경화시의 경화도 및/또는 가교도가 향상될 수 있다.
상기 제1단량체 100 중량부 기준으로 상기 제2단량체의 함량이 20 중량부 내지 350 중량부일 수 있다. 상기 제1단량체 및 상기 제2단량체의 비율이 전술한 범위를 만족할 때, 상기 잉크 조성물의 점착력 및/또는 박리력이 더 향상될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 잉크 조성물은 하나 이상의 에폭시기를 포함하는 제3단량체를 더 포함하고, 상기 제1단량체와 상기 제3단량체는 서로 상이할 수 있다. 본 명세서 중, 상기 제3단량체는 구체적으로 다르게 정의되지 않는 한, 상기 제1단량체에 대한 설명을 참조하여 이해될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1단량체는 직쇄, 또는 분지쇄 C1-C20 알칸(alkane) 그룹, 또는 직쇄, 또는 분지쇄 C1-C20 알켄(alkene) 그룹을 포함하고, 상기 제3단량체는 고리형 C1-C20 알칸(alkane) 그룹, 고리형 C1-C20 알켄(alkene) 그룹, 또는 C6-C20 아렌(arene) 그룹을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1단량체는 하기 화학식 1-1로 표시되고, 상기 제3단량체는 하기 화학식 1-2로 표시될 수 있다:
<화학식 1-1>
Figure pat00009
<화학식 1-2>
Figure pat00010
상기 화학식 1-1 및 1-2 중,
A11은 직쇄, 또는 분지쇄 C1-C20 알칸(alkane) 그룹, 또는 직쇄, 또는 분지쇄 C1-C20 알켄(alkene) 그룹이고,
A12는 고리형 C1-C20 알칸(alkane) 그룹 또는 고리형 C1-C20 알켄(alkene) 그룹이고,
L11은
Figure pat00011
, *-O-*', 또는
Figure pat00012
이고,
a11은 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10이고,
R11 내지 R15는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 C1-C20 알킬기이고;
b11는 1 내지 12의 정수이고,
n11은 1, 2, 3, 4, 또는 5이고,
* 및 *'은 각각 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
상기 제3단량체는 단독으로 사용해도 좋고, 상기 제3단량체로부터 선택되는 서로 다른 2종 이상을 병용해도 좋다.
상기 제3단량체의 분자량은 100 내지 800 g/mol일 수 있다.
상기 잉크 조성물 100 중량부 기준으로 상기 제3단량체는 5 중량부 이상 내지 50 중량부 미만, 더욱 바람직하게는 10 중량부 이상 내지 50 중량부 미만일 수 있다. 상기 제3단량체의 함량이 전술한 범위를 만족할 때, 상기 잉크 조성물의 점도를 유지하고 경화시의 경화도 및/또는 가교도가 향상될 수 있다.
상기 제1단량체 100 중량부 기준으로 상기 제3단량체의 함량이 20 중량부 내지 500 중량부일 수 있다. 상기 제1단량체 및 상기 제3단량체의 비율이 전술한 범위를 만족할 때, 상기 잉크 조성물의 점착력 및/또는 박리력이 더 향상될 수 있다.
상기 잉크 조성물에 포함되는 제1단량체 내지 제3단량체는 각각 개환 중합 기작에 의해 막을 형성할 수 있는 단량체이다. 즉, 상기 잉크 조성물은 개환 중합 기작에 의해 막을 형성하기 때문에, 통상적인 탄소-탄소 이중 결합 중합 기작에 비해 상대적으로 막의 수축, 이로 인한 응력 발생 및 이로 인한 소자의 휨이나 열화가 저감될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 잉크 조성물은 유리 등의 기재에 대한 부착력이 상대적으로 높을 수 있다.
상기 잉크 조성물에 포함되는 제1단량체 내지 제3단량체는 각각 양이온 중합 기작에 의해 막을 형성할 수 있는 단량체이다. 즉, 상기 잉크 조성물은 양이온 중합 기작에 의해 막을 형성하기 때문에, 통상적인 아크릴의 라디칼 중합 기작에 비해, 주변 산소에 의한 중합 저해 현상이 없고, 이로 인해 작업 환경 유지를 위한 비용이 감소할 수 있고, 작업자의 안전 관리 필요성도 상대적으로 낮을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 잉크 조성물은 상기 잉크 조성물 100 중량부당 2 중량부 미만의 용매를 포함할 수 있고, 구체적으로, 상기 잉크 조성물은 실질적으로 용매를 포함하지 않을 수 있다. 즉, 상기 잉크 조성물은 무용제형 잉크 조성물일 수 있다.
상기 잉크 조성물은 용제를 포함하지 않음으로써 잉크젯 공정에 적용하기에 유리할 수 있다. 구체적으로, 용제를 포함한 잉크 조성물의 경우에는 건조 후 막 두께를 목표 수준으로 형성하기 위해 무용제형 잉크 조성물의 5배 정도의 두께로 잉크젯 공정을 수행하여야 하므로 정밀한 막 형성에 불리하고, 예를 들어 색변환 부재 형성시 화소간의 혼색이 발생하기 쉬운 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 용제를 포함한 잉크 조성물을 사용하는 경우, 용매 휘발에 의한 노즐 건조, 노즐 막힘 현상 등이 발생할 수 있고, 형성된 막에 유기 용제가 잔존하여 다른 유기층의 열화에 영향을 주거나, 아웃 가스(out-gas)를 방출하여 신뢰성에 악 영향을 줄 수 있다.
상기 잉크 조성물은 중합 개시제를 포함한다. 구체적으로, 상기 잉크 조성물은 광중합 개시제 및/또는 열중합 개시제를 포함할 수 있다. 상기 중합 개시제는 중합을 촉진하고, 경화 속도를 향상시키기 위한 것으로, 공지된 중합 개시제를 특별한 제한 없이 사용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광중합 개시제는 예를 들어, 양이온 부분이 방향족 술포늄, 방향족 요오드늄, 방향족 디아조늄, 방향족 암모늄 등이고, 음이온 부분이 BF4 -, PF6 -, SbF6 - 등으로 구성되는 오늄형 광중합 개시제; 또는 니트로벤질에스테르, 술폰산 유도체, 인산 에스테르, 페놀술폰산에스테르, 디아조나프토퀴논, N-하이드록시이미드술포네이트 등과 같은 비이온성 광중합 개시제를 들 수 있다.
상기 방향족 술포늄을 포함하는 오늄형 광중합 개시제는 예를 들어, 비스(4-(디페닐술포니오)페닐)술파이드 비스헥사플루오로포스페이트, 비스(4-(디페닐술포니오)페닐)술파이드 비스헥사플루오로안티모네이트, 비스(4-(디페닐술포니오)페닐)술파이드 비스테트라플루오로보레이트, 비스(4-(디페닐술포니오)페닐)술파이드 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 디페닐-4-(페닐티오)페닐술포늄 헥사플루오로포스페이트, 디페닐-4-(페닐티오)페닐술포늄 헥사플루오로 안티모네이트, 디페닐-4-(페닐티오)페닐술포늄 테트라플루오로보레이트, 디페닐-4-(페닐티오)페닐술포늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 트리페닐술포늄 헥사플루오로포스페이트, 트리페닐술포늄 헥사플루오로안티모네이트, 트리페닐술포늄 테트라플루오로보레이트, 트리페닐술포늄 테트라키스 (펜타플루오로페닐)보레이트, 비스(4-(디(4-(2-하이드록시에톡시))페닐술포니오)페닐)술파이드 비스헥사플루오로포스페이트, 비스(4-(디(4-(2-하이드록시에톡시))페닐술포니오)페닐)술파이드 비스헥사플루오로안티모네이트, 비스(4-(디(4-(2-하이드록시에톡시))페닐술포니오)페닐)술파이드 비스테트라플루오로보레이트, 비스(4-(디(4-(2-하이드록시에톡시))페닐술포니오)페닐)술파이드 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 방향족 요오드늄을 포함하는 오늄형 광중합 개시제는 예를 들어, 디페닐요오드늄 헥사플루오로포스페이트, 디페닐요오드늄 헥사플루오로안티모네이트, 디페닐요오드늄 테트라플루오로보레이트, 디페닐요오드늄 테트라키스 (펜타플루오로페닐)보레이트, 비스(도데실페닐)요오드늄 헥사플루오로포스페이트, 비스(도데실페닐)요오드늄 헥사플루오로안티모네이트, 비스(도데실페닐)요오드늄 테트라플루오로보레이트, 비스(도데실페닐)요오드늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 4-메틸페닐-4-(1-메틸에틸)페닐요오드늄 헥사플루오로포스페이트, 4-메틸페닐-4-(1-메틸에틸) 페닐요오드늄 헥사플루오로안티모네이트, 4-메틸페닐-4-(1-메틸에틸)페닐요오드늄 테트라플루오로보레이트, 4-메틸페닐-4-(1-메틸에틸)페닐요오드늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 방향족 디아조늄을 포함하는 오늄형 광중합 개시제는 예를 들어, 페닐디아조늄 헥사플루오로포스페이트, 페닐디아조늄 헥사플루오로 안티모네이트, 페닐디아조늄 테트라플루오로보레이트, 페닐디아조늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 방향족 암모늄염을 포함하는 오늄형 광중합 개시제는 예를 들어, 1-벤질-2-시아노피리디늄 헥사플루오로포스페이트, 1-벤질-2-시아노피리디늄 헥사플루오로안티모네이트, 1-벤질-2-시아노피리디늄 테트라플루오로보레이트, 1-벤질-2-시아노피리디늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 1-(나프틸메틸)-2-시아노피리디늄 헥사플루오로포스페이트, 1-(나프틸메틸)-2-시아노피리디늄 헥사플루오로안티모네이트, 1-(나프틸메틸)-2-시아노피리디늄 테트라플루오로보레이트, 1-(나프틸메틸)-2-시아노피리디늄 테트라키스(펜타플루오로페닐) 보레이트 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 광중합 개시제로서 시판되는 것으로는 예를 들어, Midori사의 DTS-200, Union Carbide사 개발 UVI6990, UVI6974; Adeca사의 SP-150, SP-170; 3M사의 FC-508, FC-512; IGM Resin사의 Omnicat 250, Omnicat 261, Omnicat 270, Omnicat 290, Bluestar Silicones사의 BLUESIL PI2074; SAN-APRO사의 CPI-100P, CPI-101A, CPI-200K, CPI-210S 등을 들 수 있다.
일 실시예에 따르면, 열중합 개시제는 예를 들어, 양이온 부분이 술포늄, 포스포늄, 디아조늄, 요오드늄, 암모늄 등이고, 음이온 부분이 BF4 -, PF6 -, SbF6 - 등으로 구성되는 오늄형 열중합 개시제를 들 수 있다.
상기 술포늄염을 포함하는 오늄형 열중합 개시제는 예를 들어, 트리페닐술포늄 테트라플루오로보레이트, 트리페닐술포늄 헥사플루오로안티모네이트, 트리페닐술포늄 헥사플로오로비소, 트리(4-메톡시페닐)술포늄 헥사플루오로비소, 디페닐(4-페닐티오페닐) 술포늄 헥사플로우로비소 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 포스포늄염을 포함하는 오늄형 열중합 개시제는 예를 들어, 에틸트리페닐포스포늄 헥사플루오로안티모네이트, 테트라부틸포스포늄 헥사플루오로안티모네이트 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 암모늄염을 포함하는 오늄형 열중합 개시제는 예를 들어, 디메틸페닐(4-메톡시벤질)암모늄 헥사플루오로포스페이트, 디메틸페닐(4-메톡시벤질)암모늄 헥사플루오로안티모네이트, 디메틸페닐(4-메톡시벤질)암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 디메틸페닐(4-메틸벤질)암모늄 헥사플루오로포스페이트, 디메틸페닐(4-메틸벤질)암모늄 헥사플루오로안티모네이트, 디메틸페닐(4-메틸벤질)암모늄 헥사플루오로테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, 메틸페닐디벤질암모늄 헥사플루오로안티모네이트, 메틸페닐디벤질암모늄 헥사플루오로포스페이트, 메틸페닐디벤질암모늄 테트라키스(펜타플루오로페닐) 보레이트, 페닐트리벤질암모늄테트라키스(펜타플루오로페닐) 보레이트, 디메틸페닐(3,4-디메틸벤질) 암모늄테트라키스(펜타플루오로페닐)보레이트, N,N-디메틸-N-벤질아닐리늄 헥사플루오로안티모네이트, N,N-디에틸-N-벤질아닐리늄 테트라플루오로보레이트, N,N-디메틸-N-벤질피리디늄 헥사플루오로안티모네이트, N,N-디에틸-N-벤질피리디늄 트리플루오로메탄술폰산 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 열중합 개시제로서 시판되는 것으로는 예를 들어, ADEKA사의 Opton CP-66, Opton CP-77; SANSHIN사의 SAN-AID SI-60, SAN-AID SI-80, SAN-AID SI-100, SAN-AID SI-110, SAN-AID SI-180; KING INDUSTRIES 사의 CXC-1612, CXC-1738, CXC-1821 등을 들 수 있다.
일 실시예를 따르면, 상기 잉크 조성물은 술포늄 또는 요오드늄을 중합 개시제로서 포함할 수 있다.
일 실시예를 따르면, 상기 잉크 조성물 100 중량부 기준으로 상기 중합 개시제의 함량이 0.1 중량부 내지 10 중량부, 구체적으로, 0.5 중량부 내지 5 중량부일 수 있다. 또는, 상기 제1단량체 및 제2단량체 100 중량부 기준으로 상기 중합 개시제의 함량이 0.1 중량부 내지 10 중량부, 구체적으로, 0.5 중량부 내지 5 중량부일 수 있다. 또는, 상기 제1단량체 내지 제3단량체 100 중량부 기준으로 상기 중합 개시제의 함량이 0.1 중량부 내지 10 중량부, 구체적으로, 0.5 중량부 내지 5 중량부일 수 있다. 중합 개시제의 함량이 전술한 범위를 만족하면, 충분히 빠른 작업 속도를 얻을 수 있고, 과도하게 빠른 경화 반응으로 인한 막의 불균일화를 저감시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 잉크 조성물은 양자점을 포함한다. 상기 양자점은 광을 흡수하여 발광할 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, II-VI족 반도체 화합물; III-V족 반도체 화합물; III-VI족 반도체 화합물; I-III-VI족 반도체 화합물; IV-VI족 반도체 화합물; IV족 원소 또는 화합물; 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
상기 II-VI족 반도체 화합물의 예는 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 등과 같은 이원소 화합물; CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 등과 같은 삼원소 화합물; CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 등과 같은 사원소 화합물; 또는 이의 임의의 조합;을 포함할 수 있다.
상기 III-V족 반도체 화합물의 예는 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 등과 같은 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InGaP, InNP, InAlP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 등과 같은 삼원소 화합물; GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 등과 같은 사원소 화합물; 또는 이의 임의의 조합;을 포함할 수 있다. 한편, 상기 III-V족 반도체 화합물은 II족 원소를 더 포함할 수 있다. II족 원소를 더 포함한 III-V족 반도체 화합물의 예는, InZnP, InGaZnP, InAlZnP 등을 포함할 수 있다.
상기 III-VI족 반도체 화합물의 예는, GaS, GaSe, Ga2Se3, GaTe, InS, InSe, In2S3, In2Se3, InTe 등과 같은 이원소 화합물; InGaS 3 , InGaSe3 등과 같은 삼원소 화합물; 또는 이의 임의의 조합;을 포함할 수 있다.
상기 I-III-VI족 반도체 화합물의 예는, AgInS, AgInS2, CuInS, CuInS2, CuGaO2, AgGaO2, AgAlO2 등과 같은 삼원소 화합물; 또는 이의 임의의 조합;을 포함할 수 있다.
상기 IV-VI족 반도체 화합물의 예는 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 등과 같은 이원소 화합물; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 등과 같은 삼원소 화합물; SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 등과 같은 사원소 화합물; 또는 이의 임의의 조합;을 포함할 수 있다.
상기 IV족 원소 또는 화합물은 Si, Ge 등과 같은 단일원소 화합물; SiC, SiGe 등과 같은 이원소 화합물; 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
상기 이원소 화합물, 삼원소 화합물 및 사원소 화합물과 같은 다원소 화합물에 포함된 각각의 원소는 균일한 농도 또는 불균일한 농도로 입자 내에 존재할 수 있다.
상기 양자점은 균질한(homogeneous) 단일 구조; 코어-쉘(core-shell), 그래디언트(gradient) 구조 등과 같은 이중 구조; 코어-쉘-쉘(core-shell-shell) 삼중 구조 또는 이들의 혼합구조일 수 있다. 예를 들어, 상기 코어에 포함된 물질과 상기 쉘에 포함된 물질은 서로 상이할 수 있다.
상기 양자점의 쉘의 예로는 금속, 준금속 또는 비금속의 산화물, 반도체 화합물 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다. 상기 금속, 준금속 또는 비금속의 산화물의 예는 SiO2, Al2O3, TiO2, ZnO, MnO, Mn2O3, Mn3O4, CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, CoO, Co3O4, NiO 등과 같은 이원소 화합물; MgAl2O4, CoFe2O4, NiFe2O4, CoMn2O4 등과 같은 삼원소 화합물; 또는 이의 임의의 조합; 을 포함할 수 있다. 상기 반도체 화합물의 예는, 본 명세서에 기재된 바와 같은, II-VI족 반도체 화합물; III-V족 반도체 화합물; III-VI족 반도체 화합물; I-III-VI족 반도체 화합물; IV-VI족 반도체 화합물; 또는 이의 임의의 조합; 을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 코어는 CdSe, CdS, InP, InGaP, ZnS, ZnSe, CdTe, CdSeTe, CdZnS, PbSe, AgInZnS 및 ZnO로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 있어서, 상기 쉘은 CdSe, ZnSe, ZnS, ZnTe, CdTe, PbS, TiO, SrSe 및 HgSe으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 양자점은 표면에 하나 이상의 리간드를 포함하고, 상기 리간드는 극성 모이어티를 하나 이상 포함한다. 상기 잉크 조성물에 포함된 단량체들은 극성이 상대적으로 높다. 따라서, 양자점의 극성이 낮게 되면 상기 양자점을 잉크 조성물 내에 균질하게 분산시키기 어려울 수 있다. 따라서, 양자점의 극성을 높이기 위해 극성 모이어티를 하나 이상 포함하는 리간드를 사용할 수 있다.
예를 들어, 상기 극성 모이어티는 옥시알킬렌기를 포함한다. 구체적으로, 상기 극성 모이어티는 치환 또는 비치환된 옥시메틸렌기 또는 치환 또는 비치환된 옥시에틸렌기일 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 극성 모이어티는 테트라메톡시에틸렌글리콜일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 리간드와 상기 양자점은 히드록시기, 머캅토기, 카르복시기, 에스테르기, 및/또는 인산기를 통해 화학 결합될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 리간드는 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 C1-C20 알칸(alkane) 그룹, 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 C1-C20 알켄(alkene) 그룹, C6-C20 아렌(arene) 그룹 또는 C1-C20 헤테로아렌(heteroarene) 그룹을 더 포함할 수 있다.
상기 양자점은 표면에 극성 모이어티를 비포함한 리간드를 포함하는 양자점을 비극성 용매에 분산시키는 단계; 극성 모이어티를 포함한 리간드를 첨가하고 교반시키는 단계; 및 원심분리하여 상층액을 추출하여 건조시켜 표면에 하나 이상의 극성 모이어티를 포함하는 리간드가 포함된 양자점을 수득하는 단계를 통해 제조될 수 있다.
일 실시예를 따르면, 상기 잉크 조성물 100 중량부 기준으로 상기 양자점의 함량이 20 중량부 내지 60 중량부, 구체적으로 25 중량부 내지 50 중량부, 더욱 구체적으로, 30 중량부 내지 45 중량부일 수 있다.
상기 잉크 조성물은 산란체를 더 포함할 수 있다. 상기 산란체는 상기 양자점에 흡수되지 않은 광을 산란하여 확산시키고, 산란된 광을 다시 양자점이 흡수하도록 하는 것이면 한정되지 않는다. 즉, 상기 산란체는 양자점에 흡수되는 광의 양을 증가키셔, 색변환층의 광변환 효율을 증가시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 산란체는 입경이 서로 상이한 복수의 무기 입자를 포함할 수 있다.
일 실시예를 따르면, 상기 산란체는 BiFeO3, Fe2O3, WO3, TiO2, SiC, BaSO4, BaTiO3, ZnO, ZrO2, ZrO, Ta2O5, MoO3, TeO2, Nb2O5, Fe3O4, V2O5, Cu2O, BP, Al2O3, In2O3, SnO2, Sb2O3, CaCO3 및 ITO 에서 선택된 임의의 하나 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
일 실시예를 따르면, 상기 산란체의 평균 입경은 150 nm 내지 250 nm일 수 있고, 구체적으로, 180 nm 내지 230 nm일 수 있다. 상기 산란체의 평균 입경이 상술한 범위 내이면, 보다 향상된 광산란 효과를 가질 수 있고, 광변환층의 광변환 효율을 증가시킬 수 있다.
일 실시예를 따르면, 상기 산란체의 굴절률이 1.5를 초과하는 것일 수 있다.
상기 산란체는 전술한 바와 같이 다양한 입경의 무기 입자를 포함함으로써 굴절률이 증대될 수 있고, 이에 따라 주변 부재와의 굴절율의 차이가 크게 되므로 청색광이 전반사될 확률이 높아져 청색광 흡수율이 증가하고, 광 변환 효율이 향상될 수 있다.
일 실시예를 따르면, 상기 산란체의 함량이 잉크 조성물의 총 함량 100 중량부 기준으로 0.1 중량부 내지 20 중량부, 예를 들어 1 중량부 내지 15 중량부일 수 있다. 상술한 범위를 만족하면, 산란체 사용에 따른 광변환 효율의 향상 효과가 있고, 적절한 비율의 양자점을 포함할 수 있기 때문에 광변환 효율이 저하되지 않는다.
일 실시예를 따르면, 상기 잉크 조성물은 다양한 첨가제를 더 포함할 수 있고, 이에 따르면 다양한 변형이 가능하다. 구체적으로, 상기 잉크 조성물은 상기 첨가제로서, 계면활성제, 부착력 증진제, 증감제, 안정제, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 잉크 조성물은 코팅성 향상 및 레벨링(leveling) 성능을 개선시키기 위해 계면 활성제, 예컨대 불소계 계면활성제 또는 실리콘계 계면활성제를 더 포함할 수 있다.
상기 불소계 계면활성제는 4,000 g/mol 내지 10,000 g/mol의 중량평균 분자량을 가질 수 있으며, 구체적으로는 6,000 g/mol 내지 10,000g/mol의 중량평균 분자량을 가질 수 있다. 또한 상기 불소계 계면활성제는 표면장력이 18 mN/m 내지 23 mN/m(0.1% 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트(PGMEA) 용액에서 측정)일 수 있다. 상기 불소계 계면활성제의 중량평균 분자량 및 표면장력이 상기 범위 내일 경우 레벨링 성능이 더욱 개선될 수 있으며, 코팅시 얼룩 발생을 방지할 수 있고, 기포 발생이 상대적으로 적어 막 결함이 적을 수 있다.
상기 불소계 계면활성제로 중 시판되고 있는 것으로는, DIC사의 MEGAFACE® 제품군 F-114, F-251, F-253, F-281, F-410, F-430, F-477, F-510, F-551, F-552, F-553, F-554, F-555, F-556, F-557, F-558, F-559, F-560, F-561, F-562, F-563, F-565, F-568, F-569, F-570, F-572, F-574, F-575, F-576, R-4, R-41, R-94, RS-56, RS-72-K, RS-75, RS-76-E, RS-76-NS, RS-78, RS-90, DS-21; 3M사의 Fluorosurfactant ® 제품군 FC-135, FC-170C, FC-430, FC-431, FC-4430, FC-4433등; AGC사의 SURFLON ® 제품군 S-211, S-221, S-231, S-232, S-241, S-242, S-243, S-420, S-431, S-386, S-611, S-647, S-651, S-653, S-656, S-658, F693; DuPONT사의 CPASTONE® 제품군 FS-30, FS-65, FS-31, FS-3100, FS-34, FS-35, FS-50, FS-51, FS-60, FS-61, FS-63, FS-64, FS-81, FS-22, FS-83 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 계면활성제는 실리콘계 계면활성제를 사용할 수도 있다. 상기 실리콘계 계면활성제의 시판되는 구체적인 예로는 Evonik사의 DYNOL 제품군 DYNOL 360, DYNOL 604, DYNOL 607, DYNOL 800, DYNOL 810, TEGO제품군, Twin 4000, Twin 4100, Twin 4200; BYK사의 BYK-300, BYK-301, BYK-302 , BYK-306 , BYK-307 , BYK-310 , BYK-313 , BYK-315N , BYK-320 , BYK-322 , BYK-323 , BYK-325N , BYK-326 , BYK-327 , BYK-329 , BYK-330 , BYK-331 , BYK-332 , BYK-333 , BYK-342 , BYK-345 , BYK-346 , BYK-347 , BYK-348 , BYK-350 , BYK-352 , BYK-354 , BYK-355 , BYK-356 , BYK-358N , BYK-359 , BYK-360P , BYK-361N , BYK-364P , BYK-366P , BYK-368P , BYK-370 , BYK-375 , BYK-377 , BYK-378 , BYK-381 , BYK-390 , BYK-392 , BYK-394 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 계면활성제는 상기 잉크 조성물 100 중량부 기준으로 0.01 중량부 내지 5 중량부, 구체적으로, 0.1 중량부 내지 2 중량부로 포함될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 잉크 조성물은 부착력 증진제를 더 포함할 수 있다.
상기 부착력 증진제는, 예를 들어, 티타늄계, 알루미늄, 또는 실란계 부착력 증진제를 포함할 수 있다.
상기 실란계 부착력 증진제로서는, 3-글리시딜옥시프로필 트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필 트리에톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필 (디메톡시)메틸실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸 트리메톡시실란 등의 에폭시계 실란 결합제; 3-메르캅토프로필 트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필 트리에톡시실란, 3-메르캅토프로필 메틸디메톡시실란,11-메르캅토운데실 트리메톡시실란 등의 메르캅토계 실란 결합제; 3-아미노프로필 트리메톡시실란, 3-아미노프로필 트리에톡시실란, 3-아미노프로필 디메톡시메틸실란, N-페닐-3-아미노프로필 트리메톡시실란, N-메틸아미노프로필 트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필 트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필 디메톡시메틸실란 등의 아미노계 실란 결합제; 3-우레이드프로필 트리에톡시실란 등의 우레이드계 실란 결합제; 비닐 트리메톡시실란, 비닐 트리에톡시실란, 비닐 메틸디에톡시 실란 등의 비닐계 실란 결합제; p-스티릴 트리메톡시실란 등의 스티릴계 실란 결합제; 3-아크릴옥시프로필 트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란 등의 아크릴레이트계 실란 결합제; 3-이소시아네이트 프로필 트리메톡시실란 등의 이소시아네이트계 실란 결합제; 비스(트리에톡시실릴프로필)디설피드, 비스(트리에톡시실릴프로필)테트라설피드 등의 설피드계 실란 결합제; 페닐 트리메톡시실란, 메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란, 이미다졸실란, 트리아진실란 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 부착력 증진제의 시판되는 구체적인 예로는 Shin Etsu 사의 KBM-1003, KBE-1003, KBM-303, KBM-402, KBM-403, KBE-402, KBE-403, KBM-1403, KBM-502, KBM-503, KBE-502, KBE-503, KBM-5103, KBM602, KBM-603, KBM-903, KBE-903, KBE-9103P, KBM-573, KBM-575, KBE-585, KBE-9007N, KBM-9659, KBM-802, KBM-803; Gelest 사의 SIA02000.0, SIS6964.0, SIA08591.0, SIS6964.0, SIB1824.5, SIA0591.0, SIT8192.6, SIG5840.0, SIB1834.0, SIE4668.0, SIA0599.2, SIC2295.5, SIB1833.0, SIA0611.0, SIG5840.0, SIB1140.0, SIB1833.0, SIS6990.0, SIB1832.0, SIE4670.0, SIM6487.4, SIB1828.0, SIM6487.4, SIS6994.0, SIB1140.0, SIM6476.0, SIU9058.0, SII6455.0, SIT8717.0, SSP-055, SIA0780.0, VEE-005; KCC사의 SA6112C, SA1003O, SA0004O, SA3003O, SA4003O, SA1003M, SB1003M, SB1013E, SB1022M, SB2003M, SB3003M가 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 부착력 증진제는 상기 잉크 조성물 100 중량부 기준으로, 0.1 중량부 내지 10 중량부, 구체적으로, 0.5 중량부 내지 5 중량부로 포함할 수 있다. 또는, 상기 부착력 증진제는 상기 잉크 조성물 중의 제1단량체 및 제2단량체의 합 100 중량부 기준으로, 0.1 중량부 내지 10 중량부, 구체적으로, 0.5 중량부 내지 5 중량부로 포함할 수 있다. 또는, 상기 부착력 증진제는 상기 잉크 조성물 중의 제1단량체, 제2단량체 및 제3단량체의 합 100 중량부 기준으로, 0.1 중량부 내지 10 중량부, 구체적으로, 0.5 중량부 내지 5 중량부로 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 잉크 조성물은 증감제를 더 포함할 수 있다. 상기 증감제는 중합 개시제의 중합 개시 효율을 보다 향상시켜, 상기 잉크 조성물의 경화 반응을 보다 촉진시키는 역할을 한다.
상기 증감제는 300nm 이상의 장파장 광선에서의 경화성을 보완하는 역할을 할 수 있다. 상기 증감제는 250nm 내지 405 nm, 300 nm 내지 405 nm 또는 350 nm 내지 395 nm 범위의 파장을 흡수하는 화합물일 수 있다.
상기 증감제로는, 9,10-디메톡시안트라센, 9,10-디에톡시안트라센, 9,10-디부톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디메톡시안트라센 등의 안트라센계 화합물; 4,4-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4-비스(디에틸아미노) 벤조페논, 2,4,6-트리메틸아미노벤조페논, 메틸-o-벤조일벤조에이트, 3,3-디메틸-4-메톡시벤조페논, 3,3,4,4-테트라(t-부틸퍼옥시카보닐)벤조페논 등의 벤조페논계 화합물; 디메톡시아세토페논, 디에톡시 아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 프로판온 등의 케톤계 화합물; 9-플로레논, 2-클로로-9-프로레논, 2-메틸-9-플로레논 등의 플로레논계 화합물; 티옥산톤, 2,4-디에틸 티옥산톤, 2-클로로 티옥산톤, 1-클로로-4-프로필옥시 티옥산톤, 이소프로필티옥산톤(ITX), 디이소프로필티옥산톤 등의 티옥산톤계 화합물; 크산톤, 2-메틸크산톤 등의 크산톤계 화합물; 안트라퀴논, 2-메틸 안트라퀴논, 2-에틸 안트라퀴논, t-부틸 안트라퀴논, 2,6-디클로로-9,10- 안트라퀴논 등의 안트라퀴논계 화합물; 9-페닐아크리딘, 1,7-비스(9-아크리디닐)헵탄, 1,5-비스(9-아크리디닐펜탄), 1,3-비스(9-아크리디닐)프로판 등의 아크리딘계 화합물; 벤질, 1,7,7-트리메틸-비시클로[2,2,1]헵탄-2,3-디온, 9,10-페난트렌퀴논 등의 디카보닐 화합물; 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸 포스핀 옥사이드 등의 포스핀 옥사이드계 화합물; 메틸-4-(디메틸아미노)벤조에이트, 에틸-4-(디메틸아미노) 벤조에이트, 2-n-부톡시에틸-4-(디메틸아미노)벤조에이트 등의 벤조에이트계 화합물; 2,5-비스(4-디에틸아미노벤잘)시클로펜타논, 2,6-비스(4-디에틸아미노벤잘)시클로헥사논, 2,6-비스(4-디에틸아미노벤잘)-4-메틸-시클로펜타논 등의 아미노계 화합물; 3,3-카보닐비닐-7-(디에틸아미노) 쿠마린, 3-(2-벤조티아졸일)-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-벤조일-7-(디에틸아미노)쿠마린, 3-벤조일-7-메톡시-쿠마린 등의 쿠마린계 화합물; 4-디에틸아미노 칼콘, 4-아지드벤잘아세토페논 등의 칼콘 화합물; 2-벤조일메틸렌; 및 3-메틸-베타-나프토티아졸린 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 증감제는 상기 잉크 조성물 100 중량부에 대해, 0.05 중량부 내지 3 중량부, 구체적으로, 0.1 중량부 내지 1 중량부일 수 있다. 상술한 범위를 만족하면, 증감 효과가 충분히 얻어질 수 있고, 심부까지 광이 전달될 수 있게 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 잉크 조성물은 안정제, 예를 들어, 산화방지제, 자외선 흡수제, 및/또는 응집방지제를 더 포함할 수 있다. 상기 안정제는 상기 잉크 조성물의 사용 기간을 증가시키기 위하여 사용될 수 있다.
상기 산화 방지제는 구체적으로 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀, 3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤즈알데히드, 2-t-부틸-4-메톡시페놀, 1,3,5-트리스[(4-t-부틸-3-히드록시-2,6-디메틸페닐)메틸]-1,3,5-트리아진-2,4,6-트리온, [3-[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로파노일옥시]-2,2-비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐) 프로파노일옥시메틸]프로필]3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로파노에이트, [3-[3-(3,5-디t-부틸-4-히드록시페닐) 프로파노일옥시]-2,2-비스[3-(3,5-디t-부틸-4-히드록시페닐) 프로파노일옥시메틸]프로필]3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로파노에이트, 옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로파노에이트, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트, (4,4'-티오-비스(2-t-부틸-5-메틸페놀, 2,2'-티오비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 자외선 흡수제는 구체적으로 2-(3-t-부틸-2-히드록시-5-메틸페닐)-5-클로로벤조티리아졸, 알콕시벤조페논 비스(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일) 데칸디오네이트, 2-히드로페록시-2-메틸프로판, 비스(3,3,5,5-테트라메틸피페리딘-4-일) 데칸디오네이트, 4-메틸헥실-3-[3-(벤조티리아졸-2-일)-5-t-부틸-4-히드록시페닐] 프로파노에이트) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 응집방지제는 구체적으로 폴리아크릴산 나트륨 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 안정제는 상기 잉크 조성물 100 중량부를 기준으로 0.05 내지 10 중량부, 구체적으로 0.1 내지 5 중량부, 더욱 구체적으로 0.1 내지 3 중량부일 수 있다.
상기 잉크 조성물의 점도는 25℃에서 80 mPa·s 이하, 구체적으로, 1 내지 80, 더욱 바람직하게는 5 내지 40 mPa·s 일 수 있다. 상기 점도 범위를 만족하는 잉크 조성물은 용액 공정, 특히 잉크젯 프린팅법으로 필름을 제조하는데 적합할 수 있다.
상기 잉크 조성물의 표면 장력은 상온에서 10 dynes/cm 내지 40 dynes/cm일 수 있다. 상기 표면 장력 범위를 만족하는 잉크 조성물은 용액 공정, 특히 잉크젯 프린팅법으로 필름을 제조하는데 적합할 수 있다.
상기 잉크 조성물은 20 ㎛ 이하, 구체적으로 5 ㎛ 이하의 구멍 크기(pore size)를 갖는 필터를 통과할 수 있다.
[필름]
이하에서는, 상술한 잉크 조성물을 이용하여 형성된 필름을 설명한다.
상기 필름은 상술한 잉크 조성물을 경화함으로써 형성될 수 있다. 즉, 상기 필름은 상기 잉크 조성물의 경화물을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 필름은 기판 상에 상기 잉크 조성물을 제공하여 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 패턴을 경화시키는 단계; 를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 잉크 조성물을 제공하여 패턴을 형성하는 단계는 용액 공정에 의해 수행될 수 있다. 상기 용액 공정은 잉크젯 프린팅법, 스핀 코팅법, 슬릿 코팅법, 드롭 캐스팅법, 캐스팅법, 그라비아 코팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법, 딥(dip) 코팅법, 스프레이 코팅법, 스크린 코팅법, 플렉소 프린팅법, 오프셋 프린팅법, 또는 노즐 프린팅법일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 상기 용액 공정은 잉크젯 프린팅법으로 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 잉크 조성물은 기판 상에 잉크젯 프린팅법에 의해 미소 액적 형태로 정해진 구역 내에 상기 미소 액적을 분사함으로써 제공될 수 있다. 구체적으로, 상기 잉크 조성물은 기판 상에 잉크젯 프린팅법으로 0.5 내지 20 ㎛의 두께로 제공될 수 있다.
상기 잉크 조성물은 잉크젯 토출 안정성이 뛰어나기 때문에, 잉크젯 프린팅법에 적합하게 이용될 수 있다.
상기 잉크젯 프린팅법은 전압에 따라 압력을 가하는 피에조(Piezo) 형태의 노즐을 장착한 잉크젯 헤드를 갖는 잉크젯 프린터를 사용할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 잉크 조성물을 잉크젯 헤드의 노즐로부터 기판에 대해 토출한다.
이 때, 상기 양자점 조성물의 토출량은 1 내지 80pL/회, 예를 들면, 1 내지 30pL/회, 또 다른 예로서, 1 내지 20pL/회일 수 있다.
잉크젯 헤드의 개구경은 노즐의 막힘을 최소화하고 토출 정밀도를 향상시키기 위하여, 5 내지 100μm, 예를 들면, 10 내지 80μm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
잉크젯 헤드의 토출 압력은 전단 속도 기준으로 1000 내지 100000s-1일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
토출 시 온도는, 특별히 한정되지 않지만, 잉크 조성물에 포함되는 재료의 결정화를 억제하는 등의 관점에서, 10 내지 120℃, 예를 들면, 15 내지 60℃, 다른 예로서, 15 내지 40℃, 또 다른 예로서 20 내지 35℃일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 패턴을 경화시키는 단계는 광경화 공정 또는 열경화 공정을 사용할 수 있으나, 열에 취약한 유기 화합물이 상기 패턴에 인접해 있는 경우, 광경화 공정이 선호될 수 있다. 상기 패턴을 경화시키는 단계는 1 내지 500W의 세기 및/또는 250nm 내지 450nm의 파장을 갖는 광을 조사함으로써 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판은 발광 소자의 일 전극일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 있어서, 상기 잉크 조성물은 상기 일 전극 상에 1 μm 내지 100 μm, 더욱 바람직하게는 5 μm 내지 20 μm 의 두께로 제공될 수 있다.
[전자 장치]
이하에서는, 상술한 필름을 포함하는 전자 장치를 설명한다.
상기 전자 장치는 상기 필름; 및 제1전극, 제2전극, 및 상기 제1전극 및 상기 제2전극 사이에 개재된 중간층을 포함하는 발광 소자; 를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 전자 장치는 액정 표시 장치, 유기 발광 표시 장치 또는 무기 발광 표시 장치를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 전자 장치가 액정을 더 포함하는 경우, 상기 전자 장치는 액정 표시 장치일 수 있다. 이 때, 상기 발광 소자는 광원으로서 역할을 하고, 상기 필름은 상기 발광 소자 및 상기 액정의 외측에 포함되어, 색변환 부재로서 역할할 수 있다.
다른 예로서, 상기 발광 소자의 중간층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층이 유기물을 포함하는 경우, 상기 전자 장치는 유기 발광 표시 장치일 수 있다. 이 때, 상기 발광 소자는 광원으로서 역할을 하고, 상기 필름은 상기 발광 소자의 외측에 포함되어, 색변환 부재로서 역할할 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 발광 소자의 중간층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층이 무기물, 예를 들어, 상기 필름을 포함하는 경우, 상기 전자 장치는 무기 발광 표시 장치일 수 있다. 이 때, 상기 발광 소자는 광원으로서 역할을 하고, 상기 필름은 상기 발광 소자의 외측에 포함되어, 색변환 부재로서 역할할 수 있다.
상기 전자 장치는, 상술한 발광 소자 외에 박막 트랜지스터를 더 포함할 수 있다. 상기 박막 트랜지스터는 소스 전극, 드레인 전극 및 활성층을 포함할 수 있고, 상기 소스 전극 및 드레인 전극 중 어느 하나와 상기 발광 소자의 제1전극 및 제2전극 중 어느 하나는 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 박막 트랜지스터는 게이트 전극, 게이트 절연막 등을 더 포함할 수 있다.
상기 활성층은 결정질 실리콘, 비정질 실리콘, 유기 반도체, 산화물 반도체 등을 포함할 수 있다.
상기 전자 장치는 발광 소자를 밀봉하는 밀봉부를 더 포함할 수 있다. 상기 밀봉부는 상기 발광 소자로부터의 광이 외부로 취출될 수 있도록 하면서, 동시에 상기 발광 소자로 외기 및 수분이 침투하는 것을 차단한다. 상기 밀봉부는 투명한 유리 기판 또는 플라스틱 기판을 포함하는 밀봉 기판일 수 있다. 상기 밀봉부는 유기층 및/또는 무기층을 1층 이상 포함하는 박막 봉지층일 수 있다. 상기 밀봉부가 박막 봉지층일 경우, 상기 전자 장치는 플렉시블할 수 있다.
상기 밀봉부 상에는, 상기 전자 장치의 용도에 따라 다양한 기능층이 추가로 배치될 수 있다. 상기 기능층의 예는, 상기 컬러 필터, 색변환층, 터치스크린층, 편광층 등을 포함할 수 있다. 상기 터치스크린층은, 감압식 터치스크린층, 정전식 터치스크린층 또는 적외선식 터치스크린층일 수 있다.
[도 1에 대한 설명]
이하, 도 1을 참조하여 일 실시예에 따른 전자 장치(3)를 구체적으로 설명한다.
전자 장치(3)는 발광 소자(320) 및 제1기판(340)을 포함한다.
필름은 발광 소자(320)의 외측(즉, 제1전극 및/또는 제2전극 상)에 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 필름은 발광 소자(320)의 외측에 위치한 제1기판(340)에 포함될 수 있다. 제1기판(340)은 색변환 부재로 역할할 수 있고, 발광 소자(320)는 광원으로 역할할 수 있다.
발광 소자(320)는 제1전극(321), 제2전극(323) 및 제1전극(321) 및 제2전극(323) 사이에 개재된 중간층(322)을 포함한다.
전자 장치(3)는 유기 발광 표시 장치일 수 있다. 이에 따라, 발광 소자(320)는 중간층(322)에 유기 발광층을 포함할 수 있다.
제1전극(321) 상에 화소 정의막(330)이 배치될 수 있다. 화소 정의막(330)은 제1전극(321)의 소정 영역을 노출하며, 노출된 영역에 중간층(322)이 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1기판(340)의 일 영역(341)이 상기 필름을 포함할 수 있다. 이 때, 제1기판(340)은 발광 소자(320)로부터 방출되는 광의 진행 방향 상에 위치할 수 있다. 즉, 상기 필름은 발광 소자(320)의 외측이면서, 발광 소자(320)로부터 방출되는 광의 진행 방향 상에 위치할 수 있다.
상기 필름은 제1색광을 흡수하여 제2색광을 방출할 수 있다. 이에 따라, 제1기판(340)이 제1색광을 흡수하여 다양한 색상 범위에서 선택되는 제2색광을 방출하도록 설계될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1기판(340)은 산란체를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1기판(340)은 서로 이격되어 배치된 복수의 부화소 영역을 포함할 수 있다. 제1기판(340)은 상기 복수의 부화소 영역 각각에 대응하고, 제1색광을 방출하는 제1영역; 제2색광을 방출하는 제2영역; 및/또는 제3색광을 방출하는 제3영역을 포함하고, 상기 제1색광, 상기 제2색광 및/또는 상기 제3색광은 서로 상이한 최대 발광 파장을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1색광은 적색광이고, 상기 제2색광은 녹색광이고, 상기 제3색광은 청색광일 수 있다. 상기 제1영역 내지 제3영역 중 적어도 하나가 일 영역(341)에 대응될 수 있다. 상기 제1영역 내지 제3영역 중 일 영역(341)에 대응되지 않는 나머지는 타 영역(미도시)이다. 상기 타 영역은 상기 필름을 미포함하고, 상기 타 영역은 발광 소자(미도시)로부터의 광을 투과할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1영역은 적색 양자점을 포함하고, 상기 제2영역은 녹색 양자점을 포함하고, 상기 제3영역은 양자점을 포함하지 않을 수 있다. 상기 제1영역, 상기 제2영역 및/또는 상기 제3영역은 각각 산란체를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 제3영역은 발광 소자로부터의 광을 투과할 수 있다.
예를 들어, 상기 발광 소자는 제1광을 방출하고, 상기 제1영역은 상기 제1광을 흡수하여, 제1-1색광을 방출하고, 상기 제2영역은 상기 제1광을 흡수하여, 제2-1색광을 방출하고, 상기 제3영역은 상기 제1광을 흡수하여, 제3-1색광을 방출할 수 있다. 이 때, 상기 제1-1색광, 상기 제2-1색광 및 상기 제3-1색광은 서로 상이한 최대 발광 파장을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 제1광은 청색광일 수 있고, 상기 제1-1색광은 적색광일 수 있고, 상기 제2-1색광은 녹색광일 수 있고, 상기 제3-1색광은 청색광일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1기판(340)은 일 영역(341)과 상기 타 영역 사이에 차광 패턴(344)이 더 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 전자 장치(3)는 제2기판(310)을 더 포함할 수 있다.
[도 2에 대한 설명]
이하, 도 2를 참조하여 일 실시예에 따른 전자 장치(4)를 구체적으로 설명한다.
전자 장치(4)는 제1기판(410) 및 발광 소자(420)를 포함한다.
발광 소자(420)는 제1전극(421), 제2전극(423) 및 제1전극(421) 및 제2전극(423) 사이에 개재된 중간층(422)을 포함한다.
상기 필름은 중간층(422)에 포함될 수 있고, 구체적으로, 중간층(422)에 포함된 발광층에 포함될 수 있다.
제1전극(421)과 제2전극(423) 사이에 전계가 인가되면, 상기 필름은 가시광을 방출할 수 있다. 이에 따라, 발광 소자(420)가 다양한 색상 범위의 파장을 방출하도록 설계될 수 있다.
중간층(422)은 상기 발광층과 상기 제1전극 사이 및/또는 상기 발광층과 상기 제2전극 사이에 보조층을 더 포함할 수 있다. 상기 보조층은 상기 발광층과 직접 접촉할 수 있다. 상기 보조층은 상기 발광층의 박막 특성을 향상시킬 수 있다.
중간층(422)은 상기 발광층과 상기 제1전극 사이에 개재된 제1전하 수송 영역 및/또는 상기 발광층과 상기 제2전극 사이에 개재된 제2전하 수송 영역을 더 포함할 수 있다.
[도 3에 대한 설명]
도 3은 상술한 발광 소자의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다. 상기 발광 소자(10)는 제1전극(110), 중간층(130) 및 제2전극(150)을 포함한다.
이하, 도 3을 참조하여 상술한 발광 소자(10)의 구조 및 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.
[제1전극(110)]
도 3의 제1전극(110)의 하부 또는 제2전극(150)의 상부에는 기판이 추가로 배치될 수 있다.
상기 제1전극(110)은, 예를 들면, 상기 기판 상부에, 제1전극용 물질을 증착법 또는 스퍼터링법 등을 이용하여 제공함으로써 형성될 수 있다. 상기 제1전극(110)이 애노드일 경우, 제1전극용 물질로서, 정공 주입이 용이한 고일함수 물질을 이용할 수 있다.
[중간층(130)]
상기 제1전극(110) 상부에는 중간층(130)이 배치되어 있다. 상기 중간층(130)은 발광층을 포함한다.
중간층(130)은 발광 소자(10) 중 제1전극(110)과 제2전극(150) 사이에 개재된 단일 및/또는 복수의 모든 층을 가리키는 용어이다. 중간층(130)의 층에 포함된 물질은 유기물 및/또는 무기물일 수 있다.
상기 중간층(130)은, 상기 제1전극(110)과 상기 발광층 사이에 배치된 정공 수송 영역(hole transport region) 및 상기 발광층과 상기 제2전극(150) 사이에 배치된 전자 수송 영역(electron transport region)을 더 포함할 수 있다.
상기 중간층(130)은 각종 유기물 외에, 유기금속 화합물과 같은 금속-함유 화합물, 양자점과 같은 무기물 등도 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 중간층(130)은, i) 상기 제1전극(110)과 상기 제2전극(150) 사이에 순차적으로 적층되어 있는 2 이상의 발광 단위(emitting unit) 및 ii) 상기 2개의 발광 단위 사이에 배치된 전하 생성층(chrge generation layer)을 포함할 수 있다. 상기 중간층(130)이 상술한 바와 같은 발광 단위 및 전하 생성층을 포함할 경우, 상기 발광 소자(10)는 탠덤(tandem) 발광 소자일 수 있다.
[중간층(130) 중 정공 수송 영역]
상기 정공 수송 영역은, i) 단일 물질로 이루어진(consist of) 단일층으로 이루어진(consist of) 단층 구조, ii) 복수의 서로 상이한 물질을 포함한 단일층으로 이루어진(consist of) 단층 구조 또는 iii) 복수의 서로 상이한 물질을 포함한 복수의 층을 포함한 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 정공 수송 영역은, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광 보조층, 전자 저지층, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 정공 수송 영역은, 제1전극(110)으로부터 차례로 적층된 정공 주입층/정공 수송층, 정공 주입층/정공 수송층/발광 보조층, 정공 주입층/발광 보조층, 정공 수송층/발광 보조층 또는 정공 주입층/정공 수송층/전자 저지층의 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 정공 수송 영역의 두께는 약 50Å 내지 약 10000Å, 예를 들면, 약 100Å 내지 약 4000Å일 수 있다. 상기 정공 수송 영역이 정공 주입층, 정공 수송층, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 경우, 상기 정공 주입층의 두께는 약 100Å 내지 약 9000Å, 예를 들면, 약 100Å 내지 약 1000Å이고, 상기 정공 수송층의 두께는 약 50Å 내지 약 2000Å, 예를 들면 약 100Å 내지 약 1500Å일 수 있다. 상기 정공 수송 영역, 정공 주입층 및 정공 수송층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승 없이 만족스러운 정도의 정공 수송 특성을 얻을 수 있다.
[중간층(130) 중 발광층]
상기 발광 소자(10)가 풀 컬러 발광 소자일 경우, 발광층은, 개별 부화소별로, 서로 다른 색을 방출하는 발광층을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 발광층은 개별 부화소별로, 제1색 발광층, 제2색 발광층 및 제3색 발광층으로 패터닝될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상술한 발광층 중 적어도 하나의 발광층이 상술한 잉크 조성물을 이용하여 형성된 필름을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1색 발광층은 양자점을 포함하는 무기 발광층이고, 상기 제2색 발광층 및 상기 제3색 발광층은 각각 유기 화합물을 포함하는 유기 발광층일 수 있다. 여기서, 제1색 내지 제3색은 서로 다른 색이며, 구체적으로, 제1색 내지 제3색은 서로 상이한 최대 발광 파장을 가질 수 있다. 제1색 내지 제3색은 서로 조합되어 백색이 될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 1색 발광층, 제2색 발광층 및 제3색 발광층은 각각 유기 화합물을 포함하는 유기 발광층일 수 있다.
다른 예로서, 상기 발광층은 제4색 발광층을 더 포함할 수 있고, 상기 제1색 내지 제4색 발광층 중 적어도 하나의 발광층은 양자점을 포함하는 무기 발광층이고, 나머지 발광층은 각각 유기 화합물을 포함하는 유기 발광층일 수 있는 등, 다양한 변형이 가능하다. 여기서, 제1색 내지 제4색은 서로 다른 색이며, 구체적으로, 제1색 내지 제4색은 서로 상이한 최대 발광 파장을 가질 수 있다. 제1색 내지 제4색은 서로 조합되어 백색이 될 수 있다.
또는, 상기 발광 소자는 2 이상의 서로 같거나 다른 색을 방출하는 발광층이 서로 접촉 또는 이격되어 적층된 구조를 가질 수 있다. 상기 2 이상의 발광층 중 적어도 하나의 발광층은 양자점을 포함하는 무기 발광층이고, 나머지 발광층은 유기 화합물을 포함하는 유기 발광층일 수 있는 등, 다양한 변형이 가능하다. 구체적으로, 상기 발광 소자는 제1색 발광층 및 제2색 발광층을 포함하고, 여기서 제1색 및 제2색은 서로 같은 색일 수도 있고, 서로 다른 색일 수도 있다. 더욱 구체적으로, 상기 제1색 및 상기 제2색이 서로 같은 색인 경우, 이들은 모두 청색일 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 제1색 및 상기 제2색이 서로 다른 색인 경우, 이들이 조합되어 백색이 될 수 있다. 또는, 상기 제1색 및 상기 제2색이 서로 다른 색인 경우, 제1색은 청색이고, 제2색은 녹색 또는 적색일 수 있다.
상기 발광층이 유기 발광층인 경우, 상기 발광층은 호스트 및 도펀트를 포함할 수 있다. 상기 도펀트는 인광 도펀트, 형광 도펀트, 지연 형광 도펀트, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
상기 발광층 중 호스트의 함량이 상기 발광층 중 도펀트의 함량보다 클 수 있다. 예를 들어, 상기 발광층 중 도펀트의 함량은, 호스트 100 중량부 기준으로, 약 0.01 내지 약 15 중량부일 수 있다.
또는, 상기 발광층이 무기 발광층인 경우, 상기 발광층은 양자점을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상술한 잉크 조성물을 이용하여 형성된 필름을 포함할 수 있다.
한편, 상기 발광층은 지연 형광 물질을 포함할 수 있다. 상기 지연 형광 물질은 발광층 중 호스트 또는 도펀트의 역할을 할 수 있고, 역할에 따라, 지연 형광 호스트 또는 지연 형광 도펀트일 수 있다.
상기 발광층의 두께는 약 100Å 내지 약 1000Å, 예를 들면 약 200Å 내지 약 600Å일 수 있다. 상기 발광층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 우수한 발광 특성을 나타낼 수 있다.
[중간층(130) 중 전자 수송 영역]
상기 전자 수송 영역은 i) 단일 물질로 이루어진(consist of) 단일층으로 이루어진(consist of) 단층 구조, ii) 복수의 서로 상이한 물질을 포함한 단일층으로 이루어진(consist of) 단층 구조 또는 iii) 복수의 서로 상이한 물질을 포함한 복수의 층을 포함한 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 전자 수송 영역은, 버퍼층, 정공 저지층, 전자 조절층, 전자 수송층, 전자 주입층, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 전자 수송 영역은, 발광층으로부터 차례로 적층된 전자 수송층/전자 주입층, 정공 저지층/전자 수송층/전자 주입층, 전자 조절층/전자 수송층/전자 주입층, 또는 버퍼층/전자 수송층/전자 주입층 등의 구조를 가질 수 있다.
상기 전자 수송 영역의 두께는 약 160Å 내지 약 5000Å, 예를 들면, 약 100Å 내지 약 4000Å일 수 있다. 상기 전자 수송 영역이 버퍼층, 정공 저지층, 전자 조절층, 전자 수송층 또는 이의 임의의 조합을 포함할 경우, 상기 버퍼층, 정공 저지층 또는 전자 조절층의 두께는 서로 독립적으로, 약 20Å 내지 약 1000Å, 예를 들면 약 30Å 내지 약 300Å이고, 상기 전자 수송층의 두께는 약 100Å 내지 약 1000Å, 예를 들면 약 150Å 내지 약 500Å일 수 있다. 상기 버퍼층, 정공 저지층, 전자 조절층, 전자 수송층 및/또는 전자 수송층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 만족스러운 정도의 전자 수송 특성을 얻을 수 있다.
[제2전극(150)]
상술한 바와 같은 중간층(130) 상부에는 제2전극(150)이 배치되어 있다. 상기 제2전극(150)은 전자 주입 전극인 캐소드(cathode)일 수 있는데, 이 때, 상기 제2전극(150)용 물질로는 낮은 일함수를 가지는 금속, 합금, 전기전도성 화합물, 또는 이의 임의의 조합을 사용할 수 있다.
상기 제2전극(150)은 단일층인 단층 구조 또는 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다.
[캡핑층]
제1전극(110)의 외측에는 제1캡핑층이 배치되거나, 및/또는 제2전극(150)의 외측에는 제2캡핑층이 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 발광 소자(10)는 제1캡핑층, 제1전극(110), 중간층(130) 및 제2전극(150)이 차례로 적층된 구조, 제1전극(110), 중간층(130), 제2전극(150) 및 제2캡핑층이 차례로 적층된 구조 또는 제1캡핑층, 제1전극(110), 중간층(130), 제2전극(150) 및 제2캡핑층이 차례로 적층된 구조를 가질 수 있다.
발광 소자(10)의 중간층(130) 중 발광층에서 생성된 광은 반투과형 전극 또는 투과형 전극인 제1전극(110) 및 제1캡핑층을 지나 외부로 취출될 수 있고, 발광 소자(10)의 중간층(130) 중 발광층에서 생성된 광은 반투과형 전극 또는 투과형 전극인 제2전극(150) 및 제2캡핑층을 지나 외부로 취출될 수 있다.
상기 제1캡핑층 및 제2캡핑층은 보강 간섭의 원리에 의하여 외부 발광 효율을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 이로써, 상기 발광 소자(10)의 광추출 효율이 증가되어, 상기 발광 소자(10)의 발광 효율이 향상될 수 있다.
상기 제1캡핑층 및 제2캡핑층 각각은, 1.6 이상의 굴절율(at 589nm)을 갖는 물질을 포함할 수 있다.
상기 제1캡핑층 및 제2캡핑층은 서로 독립적으로, 유기물을 포함한 유기 캡핑층, 무기물을 포함한 무기 캡핑층, 또는 유기물 및 무기물을 포함한 유-무기 복합 캡핑층일 수 있다.
[전자 장치]
상기 발광 소자는 각종 전자 장치에 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자를 포함한 전자 장치는, 표시 장치, 발광 장치, 인증 장치 등일 수 있다.
상기 전자 장치(예를 들면, 발광 장치)는, 상기 발광 소자 외에, i) 컬러 필터, ii) 색변환층, 또는 iii) 컬러 필터 및 색변환층을 더 포함할 수 있다. 상기 컬러 필터 및/또는 색변환층은 발광 소자로부터 방출되는 광의 적어도 하나의 진행 방향 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자로부터 방출되는 광은 청색광 또는 백색광일 수 있다. 상기 발광 소자에 대한 설명은 상술한 바를 참조한다. 일 구현예에 따르면, 상기 색변환층은 양자점을 포함할 수 있고, 상기 색변환층은 본 명세서에 기재된 바와 같은 잉크 조성물에 의해 형성된 필름일 수 있다.
상기 전자 장치는 제1기판을 포함할 수 있다. 상기 제1기판은 복수의 부화소 영역을 포함하고, 상기 컬러 필터는 상기 복수의 부화소 영역 각각에 대응하는 복수의 컬러 필터 영역을 포함하고, 상기 색변환층은 상기 복수의 부화소 영역 각각에 대응하는 복수의 색변환 영역을 포함할 수 있다.
상기 복수의 부화소 영역 사이에 화소 정의막이 배치되어 각각의 부화소 영역이 정의된다.
상기 컬러 필터는 복수의 컬러 필터 영역 및 복수의 컬러 필터 영역 사이에 배치된 차광 패턴을 더 포함할 수 있고, 상기 색변환층은 복수의 색변환 영역 및 복수의 색변환 영역 사이에 배치된 차광 패턴을 더 포함할 수 있다.
상기 전자 장치는, 상술한 바와 같은 발광 소자 외에 박막 트랜지스터를 더 포함할 수 있다. 상기 박막 트랜지스터는 소스 전극, 드레인 전극 및 활성층을 포함할 수 있고, 상기 소스 전극 및 드레인 전극 중 어느 하나와 상기 발광 소자의 제1전극 및 제2전극 중 어느 하나는 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 박막 트랜지스터는 게이트 전극, 게이트 절연막 등을 더 포함할 수 있다.
상기 활성층은 결정질 실리콘, 비정질 실리콘, 유기 반도체, 산화물 반도체 등을 포함할 수 있다.
상기 전자 장치는 발광 소자를 밀봉하는 밀봉부를 더 포함할 수 있다. 상기 밀봉부는 상기 컬러 필터 및/또는 색변환층과 상기 발광 소자 사이에 배치될 수 있다. 상기 밀봉부는 상기 발광 소자로부터의 광이 외부로 취출될 수 있도록 하면서, 동시에 상기 발광 소자로 외기 및 수분이 침투하는 것을 차단한다. 상기 밀봉부는 투명한 유리 기판 또는 플라스틱 기판을 포함하는 밀봉 기판일 수 있다. 상기 밀봉부는 유기층 및/또는 무기층을 1층 이상 포함하는 박막 봉지층일 수 있다. 상기 밀봉부가 박막 봉지층일 경우, 상기 전자 장치는 플렉시블할 수 있다.
상기 밀봉부 상에는, 상기 컬러 필터 및/또는 색변환층 외에, 상기 전자 장치의 용도에 따라 다양한 기능층이 추가로 배치될 수 있다. 상기 기능층의 예는, 터치스크린층, 편광층, 등을 포함할 수 있다. 상기 터치스크린층은, 감압식 터치스크린층, 정전식 터치스크린층 또는 적외선식 터치스크린층일 수 있다. 상기 인증 장치는, 예를 들면, 생체(예를 들어, 손가락 끝, 눈동자 등)의 생체 정보를 이용하여 개인을 인증하는 생체 인증 장치일 수 있다.
상기 인증 장치는 상술한 바와 같은 발광 소자 외에 생체 정보 수집 수단을 더 포함할 수 있다.
상기 전자 장치는 각종 디스플레이, 광원, 조명, 퍼스널 컴퓨터(예를 들면, 모바일형 퍼스널 컴퓨터), 휴대 전화, 디지털 사진기, 전자 수첩, 전자 사전, 전자 게임기, 의료 기기(예를 들면, 전자 체온계, 혈압계, 혈당계, 맥박 계측 장치, 맥파 계측 장치, 심전표시 장치, 초음파 진단 장치, 내시경용 표시 장치), 어군 탐지기, 각종 측정 기기, 계기류(예를 들면, 차량, 항공기, 선박의 계기류), 프로젝터 등으로 응용될 수 있다.
[제조 방법]
상기 정공 수송 영역에 포함된 각 층, 발광층 및 전자 수송 영역에 포함된 각 층은 각각, 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법(Langmuir-Blodgett), 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 레이저 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging, LITI) 등과 같은 다양한 방법을 이용하여, 소정 영역에 형성될 수 있다.
진공 증착법에 의하여 상기 정공 수송 영역에 포함된 각 층, 발광층 및 전자 수송 영역에 포함된 각 층을 각각 형성할 경우, 증착 조건은, 예를 들면, 약 100 내지 약 500℃의 증착 온도, 약 10-8 내지 약 10-3 torr의 진공도 및 약 0.01 내지 약 100Å/sec의 증착 속도 범위 내에서, 형성하고자 하는 층에 포함될 재료 및 형성하고자 하는 층의 구조를 고려하여 선택될 수 있다.
[실시예]
제조예 1: 표면에 리간드를 포함하는 양자점의 제조
Chem. Mater. 2017, 29, 6893-6899의 2.2 파트를 참조하여 제조한 InP/ZnSe/ZnS 양자점 분산 용액을 아세톤 및 에탄올을 각각 사용하여 2회 원심 분리한 후, 진공 건조함으로써, 표면에 올레익산 리간드가 포함된 InP/ZnSe/ZnS 양자점 분말을 얻었다.
상기 양자점 분말 100g을 톨루엔 125g 및 헥산 125g에 용해시키고, 여기에 메톡시테트라에틸렌글리콜 프로피온산 30g을 극성 모이어티를 포함하는 리간드로서 투입한 후, 질소분위기 하에서 80℃로 승온시켜 온도를 유지하면서 15시간 반응시켜 표면에 리간드를 포함하는 양자점을 제조하였다. 상기 표면에 리간드를 포함하는 양자점에 헥산을 넣고 원심분리하여 침진시켜 정제하고 아세톤에 재분산 후 다시 과량의 헥산을 투입하여 침전시켜 정제하고 건조하였다. 얻어진 표면에 리간드를 포함하는 양자의 전자 현미경 사진을 도 4에 도시하였다.
제조예 2: 산란체 분산액의 제조
산란체 입자로서 평균 입경(D50)이 170nm인 이산화티탄 안료 입자 50 중량부, 제2단량체로서 TOAGOSEI사의 OXT-221 45 중량부 및 분산제로서 BASF사의 EFKA 5 중량부를 볼 밀링기(beads mill)에 넣고 4시간 교반하여 산란체 분산액을 제조하였다.
제조예 3: 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 5의 잉크 조성물의 제조
제조예 1에서 얻어진 표면에 리간드를 포함하는 양자점, 제1단량체, 제2단량체, 제3단량체, 중합 개시제, 제조예 2에서 얻어진 산란체 분산액 및 기타 성분을 하기 표 1 및 2에 기재된 비율로 넣고, 믹서를 이용하여 혼합하여 잉크를 제조하였다.
양자점
(중량부)		 제1단량체
(중량부)		 제2단량체
(중량부)		 제3단량체
(중량부)		 중합 개시제
(중량부)		 산란체 분산액
(중량부)		 계면 활성제
(중량부)		 부착력 증진제
(중량부)		 증감제
(중량부)		 산화 방지제
(중량부)
실시예 1 A1 (35) B2 (24) B3 (24) B1 (10) C1(3) - F1 (2) G1 (1) H1 (0.5) I1 (0.5)
실시예 2 A1 (35) B2 (24) B3 (16) B1 (10) C1(3) E1 (8) F1 (2) G1 (1) H1 (0.5) I1 (0.5)
실시예 3 A1 (35) B4 (24) B3 (16) B1 (10) C1(3) E1 (8) F1 (2) G1 (1) H1 (0.5) I1 (0.5)
실시예 4 A1 (35) B2 (31) B5 (10) B1 (10) C1(3) E1 (8) F1 (2) G1 (1) H1 (0.5) I1 (0.5)
비교예 1 AX (35) B2 (19) B3 (24) B1 (15) C1(3) - F1 (2) G1 (1) H1 (0.5) I1 (0.5)
비교예 2 A1 (35) B2 (48) - B1 (10) C1(3) - F1 (2) G1 (1) H1 (0.5) I1 (0.5)
비교예 3 A1 (35) - B3 (50) - C1(3) E1 (8) F1 (2) G1 (1) H1 (0.5) I1 (0.5)
양자점
(중량부)		 바인더
(중량부)		 아크릴계 제1단량체
(중량부)		 아크릴계 제2단량체
(중량부)		 중합 개시제
(중량부)		 산란체 분산액
(중량부)		 계면 활성제
(중량부)		 부착력 증진제
(중량부)		 증감제
(중량부)		 산화 방지제
(중량부)
비교예 4 A1 (35) - J1(50) J2(8) C2(3) - F1 (2) G1 (1) H1 (0.5) I1 (0.5)
비교예 5 A1 (35) J3 (20) J1(30) J2(8) C2(3) - F1 (2) G1 (1) H1 (0.5) I1 (0.5)
상기 표 1 및 2 중, 괄호 안의 숫자는 중량부를 의미한다.
상기 표 1 및 2 중,
A1: 제조예 1의 양자점; AX: 표면에 올레익산 리간드가 포함된 양자점
B1: Celloxide 2021P (Daicell), B2: 네오펜틸글리콜 디글리시딜 에테르 (국도화인켐), B3: OXT-221 (Toagosei)
B4: 에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르 (국도화인켐), B5 OXT-121 (Toagosei)
C1: OMNICAT 270 (IGM Resin), C2: OMNIRAD819 (IGM Resin)
E1: 제조예 2 의 방법으로 제조된 이산화티탄 분산액
F1: MEGAFACE F-552 (DIC)
G1: KBM-403 (Shin Etsu)
H1: 9,10-디메톡시안트라센 (Merck)
I1: 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀 (Merck)
J1: 헥산디올디아크릴레이트 (미원상사), J2: 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트 (Nippon Kayaku)
J3: Phoret ZAH-106 (Soken), 프로필렌글리콜 메틸에테르 아세테이트 용제를 65 중량부 함유함.
평가예
점도, 저장 안정성, 광변환율, 광흡수율, 부착성, 아웃-가스(out-gas) 및 지촉 건조 시간(Tack free time)을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다. 이 때, 점도, 저장 안정성, 광변환율, 광흡수율, 부착성, 아웃-개스 및 지촉 건조 시간은 각각 후술하는 방법에 의해 측정되었다.
(1) 점도 측정
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 5의 잉크 조성물에 대하여 점도계(Brookfield社 DV-Ⅱ, RV-2스핀들)를 사용하여 상온(25℃)에서 점도를 측정하였다.
(2) 저장 안정성 측정
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 5의 잉크 조성물에 대하여 점도계(Brookfield社 DV-Ⅱ, RV-2스핀들)를 사용하여 점도를 측정하고, 자외선이 차광된 환경에서 shaker로 교반하며 4주간 상온(25℃)에서 보관된 조성물의 점도 경시 변화를 확인하였다. 점도의 변화가 10 % 이내 O, 점도의 변화가 10 % 이상 X로 표기하였다.
(3) 광변환율 및 광흡수율 측정
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 5의 잉크 조성물을 각각 가로 세로 각 50 mm, 두께 0.5 mm인 Display용 유리 기판 위에 스핀 코팅기를 사용하여 회전수를 조정하여 10 ㎛의 두께로 도포하고, 대기하에서 파장 395 nm의 자외선을 조사하여 경화하고 필름을 만든 후, 상기 필름의 중심 부위를 가로 세로 각 20 mm가 되도록 유리 기재를 절단하고, 초기 청색 광변환율을 측정(제1 단계)하였다. 여기서 청색 광변환율 측정은 적분 반구 필름 타입 측정장비 (오츠카)로 진행하였고, 잉크 조성물 필름에 450 내지 460 nm의 청색광이 인가되고 상향 전방위로 방출된 녹색광을 모두 포착하여 적분값으로 계산하며, 청색광 흡수에 의한 감소량 대비 녹색으로 변환된 빛의 증가량을 계산하여, 광변환율(Green/Blue)을 측정하였다. 동시에 상기 장비에서 청색광 흡수율도 측정하였다. 광변환율 30% 이상 O, 광변환율 30% 미만 X; 광흡수율 90% 이상 O, 광흡수율 90% 미만 X로 표기하였다.
(4) 부착성 측정
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 5의 잉크 조성물을 각각 가로 세로 각 50 mm, 두께유리 0.5 mm인 Display용 유리 기판 위에 스핀 코팅기를 사용하여 회전수를 조정하여 10 ㎛ 두께로 도포하고, 파장 395 nm의 자외선을 조사하여 필름을 수득한 후 노광 후 5분 후 크로스 컷 테스트(ASTM-D3359)를 수행하였다. 구체적으로, 시편을 1 mm의 간격으로 가로 및 세로 방향으로 각각 11줄씩 칼로 그어서 가로와 세로가 각각 1 mm인 100개의 정사각형 격자를 형성하였다. 그 후, 3M사의 610 접착 테이프를 상기 재단면에 부착한 후 떼어낼 때에, 함께 떨어지는 면의 상태를 측정하여 하기 기준으로 평가하였다.
<부착력 평가 기준, ASTM-D3359>
5B: 떨어진 면이 없는 경우
4B: 떨어진 면이 총 면적 대비 5% 이내인 경우
3B: 떨어진 면이 총 면적 대비 5 내지 15%인 경우
2B: 떨어진 면이 총 면적 대비 15 내지 35%인 경우
1B: 떨어진 면이 총 면적 대비 35 내지 65%인 경우
0B: 거의 대부분이 떨어지는 경우
부착성 평가 결과는 ASTM 3B 이상 ○, ASTM 2B ~ 1B △, ASTM 0B ×로 표기하였다.
(5) 아웃-가스 측정
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 5의 잉크 조성물 10 mg을 바이알(Vial)병에 밀폐시키고 자외선을 조사하여 경화를 행한 후 HSS-GC 장치 (Agillent사)에서 180 ℃로 30분간 가열하고 기체 크로마토그래피에 의해 아웃 가스를 정량한 후 톨루엔 환산에 의하여 ppm으로 계산하였다. 측정량이 500ppm 이하인 경우 O, 1000ppm 이하인 경우 △, 1000ppm 초과인 경우 ×로 표시하였다
(6) 지촉 건조 시간 측정
실시예 1 내지 4, 비교예 2 및 3에서 잉크 조성물에 1000mW/cm2의 강도로 1J/cm2 의 UV를 조사한 후에 경화된 조성물의 지촉 건조 시간을 측정하였다. 우선, 조성물을 스핀코팅하여 두게 10㎛로 도포하고 상기 방법으로 UV를 조사하여 경화시켰다. 경화 직후 광변환층의 표면을 만졌을 때 경화가 충분히 진행되어 끈적임이 사라지고 잉크 조성물의 묻어 나옴이 전혀 없을 때까지의 시간을 지촉 건조 시간으로 정의하여 측정하였다. 상기 지촉 건조 시간이 즉시(1초 미만)인 경우 ◎, 1분 미만인 경우 O, 5분 이상인 경우 △, 30분 이상인 경우 ×로 분류하였다.
비교예 4 및 5에서 제조한 잉크 조성물은 대기 및 질소 분위기 하에서 UV를 조사한 경우 각각 표면에서 경화가 잘 진행되지 않아 × 등급이 나왔다. 한편, 비교예 4는 질소 환경에서 UV를 조사하면 경화가 잘 진행되었다.
점도
(mPa·s)		 저장안정성 광변환율 광흡수율 부착성 아웃 가스 지촉 건조 시간
실시예 1 35.9 ○ ○ ○ ○ ○ ○
실시예 2 37.1 ○ ○ ○ ○ ○ ○
실시예 3 41.1 ○ ○ ○ ○ ○ ○
실시예 4 55.9 ○ ○ ○ ○ ○ ○
비교예 1 양자점 입자의 분산 상태가 불량하여 조성물의 물성 평가가 불가능하였다.
비교예 2 38.8 ○ ○ ○ ○ × ○
비교예 3 10.2 ○ ○ ○ ○ ○ △
비교예 4 34.6 ○ ○ ○ × × × (◎*)
비교예 5 43.2 ○ ○ ○ △ × × (×*)
상기 표 3 중, *는 질소 분위기 하에서 경화를 진행한 경우의 값이다.
본 발명에 대해 상기 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명에 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 표면에 하나 이상의 리간드를 포함하는 양자점,
    하나 이상의 에폭시기를 포함하는 제1단량체, 및
    하나 이상의 옥세탄기를 포함하는 제2단량체를 포함하고,
    상기 리간드는 극성 모이어티를 하나 이상 포함하는, 잉크 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1단량체는 1개, 2개, 3개, 4개 또는 5개의 에폭시기를 포함하고,
    상기 제2단량체는 1개, 2개, 3개, 4개 또는 5개의 옥세탄기를 포함하는, 잉크 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1단량체는 하기 화학식 1-1 또는 1-2로 표시되고, 상기 제2단량체는 하기 화학식 2-1 또는 2-2로 표시되는, 잉크 조성물:
    <화학식 1-1>
    Figure pat00013

    <화학식 1-2>
    Figure pat00014

    <화학식 2-1>
    Figure pat00015

    <화학식 2-2>
    Figure pat00016

    상기 화학식 1-1, 1-2, 2-1 및 2-2 중,
    A11은 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 C1-C20 알칸(alkane) 그룹, 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 C1-C20 알켄(alkene) 그룹, 또는 C6-C20 아렌(arene) 그룹이고,
    A12는 고리형 C1-C20 알칸(alkane) 그룹 또는 고리형 C1-C20 알켄(alkene) 그룹이고,
    L11은
    Figure pat00017
    , *-O-*', 또는
    Figure pat00018
    이고,
    a11은 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10이고,
    R11 내지 R15는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 C1-C20 알킬기이고;
    b11는 1 내지 12의 정수이고,
    n11은 1, 2, 3, 4, 또는 5이고,
    A21은 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 C1-C20 알칸(alkane) 그룹, 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 C1-C20 알켄(alkene) 그룹, 또는 C6-C20 아렌(arene) 그룹이고,
    A22는 고리형 C1-C20 알칸(alkane) 그룹 또는 고리형 C1-C20 알켄(alkene) 그룹이고,
    L21은
    Figure pat00019
    , *-O-*', 또는
    Figure pat00020
    이고,
    a21은 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10이고,
    R21 내지 R27는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 C1-C20 알킬기이고;
    b21는 1 내지 12의 정수이고,
    n21은 1, 2, 3, 4, 또는 5이고,
    * 및 *'은 각각 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 잉크 조성물 100 중량부 기준으로 상기 제1단량체는 20 중량부 이상 내지 70 중량부 미만이고,
    상기 잉크 조성물 100 중량부 기준으로 상기 제2단량체는 5 중량부 이상 내지 90 중량부 미만인, 잉크 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1단량체 100 중량부에 대하여 20 중량부 내지 350 중량부의 상기 제2단량체를 포함하는, 잉크 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 잉크 조성물의 점도는 25℃에서 80 mPa·s 이하인, 잉크 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 극성 모이어티는 옥시알킬렌기를 포함하는, 잉크 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 리간드와 상기 반도체 나노입자는 히드록시기, 머캅토기, 카르복시기, 에스테르기, 및/또는 인산기를 통해 화학 결합된, 잉크 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 리간드는 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 C1-C20 알칸(alkane) 그룹, 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 C1-C20 알켄(alkene) 그룹, C6-C20 아렌(arene) 그룹 또는 C1-C20 헤테로아렌(heteroarene) 그룹을 더 포함하는, 잉크 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 에폭시기를 포함하는 제3단량체를 더 포함하고,
    상기 제1단량체와 상기 제3단량체는 서로 상이한, 잉크 조성물
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1단량체는 직쇄, 또는 분지쇄 C1-C20 알칸(alkane) 그룹, 또는 직쇄, 또는 분지쇄 C1-C20 알켄(alkene) 그룹을 포함하고,
    상기 제3단량체는 고리형 C1-C20 알칸(alkane) 그룹, 고리형 C1-C20 알켄(alkene) 그룹, 또는 C6-C20 아렌(arene) 그룹을 포함하는, 잉크 조성물.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1단량체는 하기 화학식 1-1로 표시되고
    상기 제3단량체는 하기 화학식 1-2로 표시되는, 잉크 조성물:
    <화학식 1-1>
    Figure pat00021

    <화학식 1-2>
    Figure pat00022

    상기 화학식 1-1 및 1-2 중,
    A11은 직쇄, 또는 분지쇄 C1-C20 알칸(alkane) 그룹, 또는 직쇄, 또는 분지쇄 C1-C20 알켄(alkene) 그룹이고,
    A12는 고리형 C1-C20 알칸(alkane) 그룹 또는 고리형 C1-C20 알켄(alkene) 그룹이고,
    L11은
    Figure pat00023
    , *-O-*', 또는
    Figure pat00024
    이고,
    a11은 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10이고,
    R11 내지 R15는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 C1-C20 알킬기이고;
    b11는 1 내지 12의 정수이고,
    n11은 1, 2, 3, 4, 또는 5이고,
    * 및 *'은 각각 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
  13. 제1항에 있어서,
    중합 개시제를 더 포함하고, 상기 중합 개시제는 술포늄 또는 요오드늄을 포함하는, 잉크 조성물.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 잉크 조성물 100 중량부당 2 중량부 미만의 용매를 포함하는, 잉크 조성물.
  15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 잉크 조성물을 이용하여 형성된, 필름; 및
    제1전극, 제2전극, 및 상기 제1전극 및 상기 제2전극 사이에 개재된 중간층을 포함하는 발광 소자;를 포함하는 전자 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 필름은 상기 발광 소자의 외측이면서, 상기 발광 소자로부터 방출되는 광의 진행 방향 상에 위치하는 전자 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 필름의 일 영역은 상기 양자점을 포함하고,
    상기 양자점이 제1색광을 흡수하고, 제2색광을 방출하는, 전자 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 필름은 상기 일 영역과 구별되는 타 영역을 더 포함하고,
    상기 타 영역은 산란체를 포함하나, 상기 양자점을 미포함하는, 전자 장치.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 중간층은 상기 필름을 포함하는, 전자 장치.
  20. 제15항에 있어서,
    박막 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 박막 트랜지스터는 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하고, 상기 발광 소자의 제1전극이 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극 중 적어도 하나와 전기적으로 연결된, 전자 장치.
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