KR20210023767A - Color conversion film, scintillator and x-ray detector including the same - Google Patents

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KR20210023767A
KR20210023767A KR1020200105379A KR20200105379A KR20210023767A KR 20210023767 A KR20210023767 A KR 20210023767A KR 1020200105379 A KR1020200105379 A KR 1020200105379A KR 20200105379 A KR20200105379 A KR 20200105379A KR 20210023767 A KR20210023767 A KR 20210023767A
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color conversion
conversion film
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light
exemplary embodiment
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김세용
서자영
김종석
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주식회사 엘지화학
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Abstract

The present invention provides a color conversion film. The color conversion film comprises: perovskite nanoparticles represented by a chemical formula 1; and a luminescent dye. When light is irradiated, the emission peak having the maximum height is within 540 to 580 nm.

Description

색변환 필름, 이를 포함하는 신틸레이터 및 엑스선 검출기 {COLOR CONVERSION FILM, SCINTILLATOR AND X-RAY DETECTOR INCLUDING THE SAME}Color conversion film, scintillator and X-ray detector including the same {COLOR CONVERSION FILM, SCINTILLATOR AND X-RAY DETECTOR INCLUDING THE SAME}

본 출원은 2019년 8월 22일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2019-0102980호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.This application claims the benefit of the filing date of the Korean Patent Application No. 10-2019-0102980 filed with the Korean Intellectual Property Office on August 22, 2019, the entire contents of which are incorporated herein.

본 명세서는 색변환 필름, 이를 포함하는 신틸레이터 및 엑스선 검출기에 관한 것이다.The present specification relates to a color conversion film, a scintillator including the same, and an X-ray detector.

최근 FPXD(Flat Panel X-ray Detector) 등의 엑스선 검출기가 개발되어 의료, 공업 등의 분야에 널리 이용되고 있다. Recently, X-ray detectors such as FPXD (Flat Panel X-ray Detector) have been developed and are widely used in medical and industrial fields.

엑스선 검출기는 엑스선으로 촬영한 엑스선 화상 또는 엑스선 투시 화상을 디지털 신호로 출력한다. 이러한 엑스선 검출기는 직접방식(직접변환방식) 및 간접방식(간접변환방식)으로 나뉜다.The X-ray detector outputs an X-ray image captured by X-rays or an X-ray perspective image as a digital signal. These X-ray detectors are divided into a direct method (direct conversion method) and an indirect method (indirect conversion method).

직접방식은 포토컨덕터(photoconductor, 광전도체)에서 엑스선을 직접 전하로 변환하며, 간접방식은 신틸레이터(scintillator, 섬광체)에서 엑스선을 가시광선으로 변환 후, 변환된 가시광선을 포토다이오드와 같은 광전변환 소자를 통해 전하로 변환하는 방식이다.The direct method converts X-rays into electric charges directly in a photoconductor, and the indirect method converts X-rays into visible light in a scintillator, and then converts the converted visible light into photoelectricity such as a photodiode. It is a method of converting electric charges through the device.

간접방식에 사용되는 포토다이오드의 경우 540nm 내지 560nm의 파장 영역에서 최대 감도를 가지므로, 540nm 내지 560nm의 파장 영역에서 발광을 하는 신틸레이터에 대한 연구가 진행되고 있다.Since the photodiode used in the indirect method has maximum sensitivity in a wavelength range of 540 nm to 560 nm, research on a scintillator that emits light in a wavelength range of 540 nm to 560 nm is being conducted.

하나의 예로, 신틸레이터에 포함되는 색변환 필름에 페로브스카이트 물질을 첨가하여 발광 영역을 조절하는 연구가 진행되고 있다. 할로겐 원소를 포함하는 페로브스카이트 물질에 있어서, 요오드(iodine, I)의 함량이 증가할수록 540nm 내지 560nm에 가까운 발광 스펙트럼을 나타낸다. 그러나, 요오드를 포함할 경우, 발광효율이 감소하며, 페로브스카이트 나노 입자의 안정성이 감소하는 문제점이 있다. 따라서, 540nm 내지 560nm에 가까운 발광 스펙트럼을 가지면서도 발광효율을 상승시킬 수 있는 색변환 필름에 대한 연구가 필요하다.As an example, research is being conducted to control a light emitting area by adding a perovskite material to a color conversion film included in a scintillator. In the perovskite material containing a halogen element, as the content of iodine (I) increases, an emission spectrum close to 540 nm to 560 nm is exhibited. However, when iodine is included, there is a problem in that the luminous efficiency decreases and the stability of the perovskite nanoparticles decreases. Accordingly, there is a need for a study on a color conversion film capable of increasing luminous efficiency while having an emission spectrum close to 540nm to 560nm.

한국 출원 공개 제2017-0051463호Korean Application Publication No. 2017-0051463

본 명세서는 색변환 필름, 이를 포함하는 신틸레이터 및 엑스선 검출기에 관한 것이다.This specification is It relates to a color conversion film, a scintillator including the same, and an X-ray detector.

본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 페로브스카이트 나노 입자; 및 An exemplary embodiment of the present specification is perovskite nanoparticles represented by the following Chemical Formula 1; And

발광 염료를 포함하는 색변환 필름으로서,As a color conversion film containing a luminescent dye,

상기 색변환 필름은 광 조사시, 최대 높이를 갖는 발광 피크가 540nm 내지 580nm 내에 있는 것인 색변환 필름을 제공한다.The color conversion film provides a color conversion film in which, when irradiated with light, an emission peak having a maximum height is within 540 nm to 580 nm.

[화학식 1][Formula 1]

R1M1BraIb R1M1Br a I b

상기 화학식 1에 있어서, In Formula 1,

R1은 CnH2n + 1NH3 +, NH4 +, HC(NH2)2 +, Cs+, NF4 +, NCl4 +, PF4 +, PCl4 +, CH3PH3 +, CH3AsH3 +, CH3SbH3 +, PH4 +, AsH4 + 및 SbH4 + 중에서 선택되는 1가의 양이온이며,R1 is C n H 2n + 1 NH 3 + , NH 4 + , HC(NH 2 ) 2 + , Cs + , NF 4 + , NCl 4 + , PF 4 + , PCl 4 + , CH 3 PH 3 + , CH It is a monovalent cation selected from 3 AsH 3 + , CH 3 SbH 3 + , PH 4 + , AsH 4 + and SbH 4 +,

M1은 Cu2 +, Ni2 +, Co2 +, Fe2 +, Mn2 +, Cr2 +, Pd2 +, Cd2 +, Ge2 +, Sn2 +, Bi2 +, Pb2 + 및 Yb2+ 중에서 선택되는 2가의 금속 이온이고,M1 is Cu 2 + , Ni 2 + , Co 2 + , Fe 2 + , Mn 2 + , Cr 2 + , Pd 2 + , Cd 2 + , Ge 2 + , Sn 2 + , Bi 2 + , Pb 2 + and It is a divalent metal ion selected from Yb 2+,

n은 1 내지 9의 정수이고,n is an integer from 1 to 9,

a는 0<a≤3의 실수이며,a is a real number of 0<a≤3,

b는 0≤b<3의 실수이고,b is a real number of 0≤b<3,

a+b는 3이며,a+b is 3,

a와 b의 몰비는 1:0 내지 0.7:0.3이다.The molar ratio of a and b is 1:0 to 0.7:0.3.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는 상기 색변환 필름을 포함하는 신틸레이터를 제공한다.Another exemplary embodiment of the present specification provides a scintillator including the color conversion film.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는 상기 신틸레이터를 포함하는 엑스선 검출기를 제공한다.Another exemplary embodiment of the present specification provides an X-ray detector including the scintillator.

본 명세서의 일 실시상태에 따른 색변환 필름은 최대 높이를 갖는 발광 피크가 540nm 내지 580nm 내에 존재한다. 이에 따라, 비정질 실리콘 광검출기에 최적화된 신틸레이터 제작이 가능하며 결과적으로 감도 개선이 가능하다.In the color conversion film according to an exemplary embodiment of the present specification, an emission peak having a maximum height exists within 540nm to 580nm. Accordingly, it is possible to manufacture a scintillator optimized for an amorphous silicon photodetector, and as a result, it is possible to improve sensitivity.

도 1은 본 명세서의 실시예에서 제조된 색변환 필름의 발광 스펙트럼을 측정 결과를 나타낸 도이다.
도 2는 본 명세서의 실시예에서 제조된 색변환 필름의 UV 조사시 발광 모습을 나타낸 도이다.
1 is a diagram showing a measurement result of an emission spectrum of a color conversion film prepared in an example of the present specification.
2 is a view showing a light emission state when UV irradiation of the color conversion film prepared in the embodiment of the present specification.

본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 페로브스카이트 나노 입자; 및 An exemplary embodiment of the present specification is perovskite nanoparticles represented by the following Chemical Formula 1; And

발광 염료를 포함하는 색변환 필름으로서,As a color conversion film containing a luminescent dye,

상기 색변환 필름은 광 조사시, 최대 높이를 갖는 발광 피크가 540nm 내지 580nm 내에 있는 것인 색변환 필름을 제공한다.The color conversion film provides a color conversion film in which, when irradiated with light, an emission peak having a maximum height is within 540 nm to 580 nm.

[화학식 1][Formula 1]

R1M1BraIb R1M1Br a I b

상기 화학식 1에 있어서, In Formula 1,

R1은 CnH2n + 1NH3 +, NH4 +, HC(NH2)2 +, Cs+, NF4 +, NCl4 +, PF4 +, PCl4 +, CH3PH3 +, CH3AsH3 +, CH3SbH3 +, PH4 +, AsH4 + 및 SbH4 + 중에서 선택되는 1가의 양이온이며,R1 is C n H 2n + 1 NH 3 + , NH 4 + , HC(NH 2 ) 2 + , Cs + , NF 4 + , NCl 4 + , PF 4 + , PCl 4 + , CH 3 PH 3 + , CH It is a monovalent cation selected from 3 AsH 3 + , CH 3 SbH 3 + , PH 4 + , AsH 4 + and SbH 4 +,

M1은 Cu2 +, Ni2 +, Co2 +, Fe2 +, Mn2 +, Cr2 +, Pd2 +, Cd2 +, Ge2 +, Sn2 +, Bi2 +, Pb2 + 및 Yb2+ 중에서 선택되는 2가의 금속 이온이고,M1 is Cu 2 + , Ni 2 + , Co 2 + , Fe 2 + , Mn 2 + , Cr 2 + , Pd 2 + , Cd 2 + , Ge 2 + , Sn 2 + , Bi 2 + , Pb 2 + and It is a divalent metal ion selected from Yb 2+,

n은 1 내지 9의 정수이고,n is an integer from 1 to 9,

a는 0<a≤3의 실수이며,a is a real number of 0<a≤3,

b는 0≤b<3의 실수이고,b is a real number of 0≤b<3,

a+b는 3이며,a+b is 3,

a와 b의 몰비는 1:0 내지 0.7:0.3이다.The molar ratio of a and b is 1:0 to 0.7:0.3.

상기 색변환 필름이 발광 염료만을 포함할 경우, 발광 염료는 고에너지를 흡수하지 못하기 때문에 신틸레이터로서의 기능을 하지 못하는 문제점이 있다. 이에 대하여, 본 명세서의 일 실시상태는 발광 염료와 페로브스카이트 나노 입자를 동시에 사용함으로서 신틸레이터로 적용이 가능하다.When the color conversion film contains only a luminescent dye, there is a problem in that the luminescent dye cannot function as a scintillator because it cannot absorb high energy. On the other hand, an exemplary embodiment of the present specification can be applied as a scintillator by simultaneously using a luminescent dye and perovskite nanoparticles.

한편, 일반적으로 발광효율이 높은 페로브스카이트 물질의 발광 스펙트럼은 480nm 내지 540nm에 있으므로, 비정질 실리콘 광검출기의 감도(detectivity)가 가장 큰 영역인 540nm 내지 560nm에서 벗어나 있다. 따라서, 색변환 필름이 페로브스카이트 나노 입자만 포함할 경우, 비정질 실리콘 광검출기의 감도가 저하되는 문제점이 있다.Meanwhile, since the emission spectrum of the perovskite material having high luminous efficiency is generally in the range of 480 nm to 540 nm, it deviates from 540 nm to 560 nm, which is the region where the sensitivity of the amorphous silicon photodetector is the largest. Therefore, when the color conversion film contains only perovskite nanoparticles, there is a problem in that the sensitivity of the amorphous silicon photodetector is deteriorated.

본 명세서의 일 실시상태에 따른 색변환 필름은 페로브스카이트 나노 입자 및 발광 염료를 포함함으로써, 광 조사시 최대 높이를 갖는 발광 피크가 540nm 내지 580nm 내에 존재한다. 이에 따라, 비정질 실리콘 광검출기에 최적화된 신틸레이터 제작이 가능하며 결과적으로 감도 개선이 가능하다. The color conversion film according to the exemplary embodiment of the present specification includes perovskite nanoparticles and a luminescent dye, so that a luminescence peak having a maximum height when irradiated with light exists within 540nm to 580nm. Accordingly, it is possible to manufacture a scintillator optimized for an amorphous silicon photodetector, and as a result, it is possible to improve sensitivity.

본 명세서에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the present specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광 염료는 광 조사시, 최대 높이를 갖는 발광 피크가 540nm 내지 580nm 내에 존재한다.In the exemplary embodiment of the present specification, when the light-emitting dye is irradiated with light, an emission peak having a maximum height is present within 540nm to 580nm.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 페로브스카이트 나노 입자는 광 조사시, 최대 높이를 갖는 발광 피크가 480nm 내지 540nm 내에 존재한다.In the exemplary embodiment of the present specification, when the perovskite nanoparticles are irradiated with light, an emission peak having a maximum height is present within 480nm to 540nm.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 색변환 필름은 상대적으로 단파장에서 최대 발광 파장 범위를 나타내는 페로브스카이트 나노 입자와 상대적으로 장파장에서 최대 발광 파장 범위를 나타내는 발광 염료를 동시에 포함하여 최대 높이를 갖는 발광 피크 범위가 540nm 내지 580nm 내에 존재하도록 조절하였다. In the exemplary embodiment of the present specification, the color conversion film has a maximum height including perovskite nanoparticles exhibiting a maximum emission wavelength range at a relatively short wavelength and a light emitting dye exhibiting a maximum emission wavelength range at a relatively long wavelength. The emission peak range was adjusted to exist within 540 nm to 580 nm.

즉, 상기 색변환 필름은 480nm 내지 540nm 내에 최대 발광 파장이 존재하는 페로브스카이트 나노 입자와 540nm 내지 580nm 내에 최대 발광 파장이 존재하는 상기 발광 염료를 동시에 포함함으로써, 최대 높이를 갖는 발광 피크가 540nm 내지 580nm 내에 존재하도록 조절하였다.That is, the color conversion film simultaneously includes perovskite nanoparticles having a maximum emission wavelength within 480 nm to 540 nm and the luminescent dye having a maximum emission wavelength within 540 nm to 580 nm, so that the emission peak having the maximum height is 540 nm. To 580nm.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 페로브스카이트 나노 입자의 최대 높이를 갖는 발광 파장 범위는 페로브스카이트 나노 입자가 함유하는 할로겐 원소의 종류 및 비율에 따라 상이해질 수 있다.In the exemplary embodiment of the present specification, the emission wavelength range having the maximum height of the perovskite nanoparticles may be different depending on the type and ratio of the halogen element contained in the perovskite nanoparticles.

구체적으로, 할로겐 원소 중 염소(Cl)만 함유되는 경우, 색변환 필름은 청색 광을 발광한다. 할로겐 원소 중 브롬(Br)만 함유되는 경우, 색변환 필름은 녹색 광을 발광한다. 할로겐 원소 중 요오드(I)만 함유되는 경우, 색변환 필름은 적색 광을 발광한다. Specifically, when only chlorine (Cl) is contained among the halogen elements, the color conversion film emits blue light. When only bromine (Br) is contained among the halogen elements, the color conversion film emits green light. When only iodine (I) is contained among the halogen elements, the color conversion film emits red light.

또한, 상기 할로겐 원소 중 2종이 혼합되어 함유되는 경우에는, 함유되는 할로겐 원소의 비율에 따라 최대 발광 파장 범위가 상이해진다. 예컨대, 할로겐 원소 중 브롬과 요오드가 섞여서 함유되는 경우, 최대 발광 파장이 녹색 광과 적색 광의 사이에 존재한다. 이때, 브롬의 함량이 요오드보다 높을 경우, 최대 발광 파장이 적색 광 보다는 녹색 광에 가까이 존재한다. In addition, when two types of halogen elements are mixed and contained, the maximum emission wavelength range differs depending on the ratio of the contained halogen elements. For example, when bromine and iodine are mixed and contained among halogen elements, the maximum emission wavelength exists between green light and red light. In this case, when the bromine content is higher than iodine, the maximum emission wavelength is closer to green light than to red light.

본 명세서에 있어서, 청색 광, 녹색 광 및 적색 광은 당기술분야에 알려져 있는 정의가 사용될 수 있다. 예컨대, 청색은 400nm 내지 500nm의 파장에서 선택되는 파장을 갖는 광이고, 녹색 광은 500nm 내지 560nm의 파장에서 선택되는 파장을 갖는 광이며, 적색 광은 600nm 내지 780nm의 파장에서 선택되는 파장을 갖는 광이다. In the present specification, definitions known in the art may be used for blue light, green light and red light. For example, blue is light having a wavelength selected from a wavelength of 400 nm to 500 nm, green light is light having a wavelength selected from a wavelength of 500 nm to 560 nm, and red light is light having a wavelength selected from a wavelength of 600 nm to 780 nm to be.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 a와 b의 몰비를 조절함으로써, 페로브스카이트 나노 입자가 발광하는 파장 범위 중 최대 높이를 갖는 발광 피크의 범위를 조정하였다. 구체적으로, 상기 화학식 1의 a와 b의 몰비를 1:0 내지 0.7:0.3으로 조절함으로써, 페로브스카이트 나노 입자의 최대 높이를 갖는 발광 피크의 범위가 480nm 내지 540nm가 되도록하였다.In the exemplary embodiment of the present specification, by adjusting the molar ratio of a and b in Formula 1, the range of the emission peak having the maximum height among the wavelength range in which the perovskite nanoparticles emit light was adjusted. Specifically, by adjusting the molar ratio of a and b in Formula 1 to 1:0 to 0.7:0.3, the range of the emission peak having the maximum height of the perovskite nanoparticles was 480nm to 540nm.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서 “최대 높이를 갖는 발광 피크”는 통상 광발광 (Photo-Luminescence, PL) 측정 장비를 통하여 측정 얻는 발광 스펙트럼에서, 최대 높이 피크가 나타나는 파장 범위를 의미한다. 구체적으로 다음과 같은 방법으로 측정 가능하다. 먼저, 다색광원(예: Xenon Arc Lamp)의 빛을 단색광기(Monochromator)에 통과시켜 원하는 여기광(excitation light)을 생성한다. 본 명세서에서는 365nm 파장의 여기광을 사용하였다. 생성된 여기광을 시료에 조사하면 여기광과 다른 색의 빛이 나오는 것을 확인할 수 있는데, 이것이 광발광 현상에 의하여 생성된 빛이다. 이를 다시 단색광기로 보내어 파장별 세기를 기록하면 광발광에 의한 스펙트럼을 얻을 수 있다. In the exemplary embodiment of the present specification, the "luminescence peak having a maximum height" refers to a wavelength range in which the maximum height peak appears in an emission spectrum measured through a photoluminescence (PL) measuring device. Specifically, it can be measured in the following way. First, a desired excitation light is generated by passing light from a multicolor light source (eg, Xenon Arc Lamp) through a monochromator. In this specification, excitation light of 365 nm wavelength was used. When the generated excitation light is irradiated onto the sample, it can be seen that light of a color different from the excitation light is emitted, which is the light generated by the photoluminescence phenomenon. By sending this back to a monochromatic light and recording the intensity of each wavelength, a spectrum by photoluminescence can be obtained.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 페로브스카이트 나노 입자의 평균 크기는 10nm 내지 20nm이다.In the exemplary embodiment of the present specification, the average size of the perovskite nanoparticles is 10nm to 20nm.

본 명세서에 있어서, 상기 페로브스카이트 나노 입자의 평균 크기는 색변환 필름에 포함된 페로브스카이트 나노 입자 각각의 최대 입경의 평균값을 의미한다. 상기 페로브스카이트 나노 입자의 평균 크기는 주사 전자 현미경(Scanning Electron Microscope, SEM)을 통하여 측정 가능하다. In the present specification, the average size of the perovskite nanoparticles means an average value of the maximum particle diameter of each of the perovskite nanoparticles included in the color conversion film. The average size of the perovskite nanoparticles can be measured through a scanning electron microscope (SEM).

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 페로브스카이트 나노 입자의 평균 크기에 따라 최대 높이를 갖는 발광 피크의 범위가 상이해진다. In the exemplary embodiment of the present specification, the range of the emission peak having the maximum height is different according to the average size of the perovskite nanoparticles.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 페로브스카이트 나노 입자의 평균 크기가 커질수록 최대 높이를 갖는 발광 피크의 범위가 장파장 쪽으로 이동한다. In the exemplary embodiment of the present specification, as the average size of the perovskite nanoparticles increases, the range of the emission peak having the maximum height moves toward a longer wavelength.

본 명세서의 일 실시상태는 상기 페로브스카이트 나노 입자의 평균 크기를 10nm 내지 20nm로 조절함으로써 최대 높이를 갖는 발광 피크가 480nm 내지 540nm 가 되도록 하였다.In an exemplary embodiment of the present specification, by adjusting the average size of the perovskite nanoparticles to 10 nm to 20 nm, the emission peak having the maximum height is 480 nm to 540 nm.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광 염료로는 Rhodamin계 염료, (대표적으로 Rhodamin 6G 및 Rhodamin B), BODIPY 코어를 갖는 유기형광체 (대표적으로 Pyrometene 597, PM570, PM596) 및 기타 Orange계의 형광체들이 사용될 수 있다.In the exemplary embodiment of the present specification, as the luminescent dye, Rhodamin-based dyes, (typically Rhodamin 6G and Rhodamin B), organic phosphors having a BODIPY core (typically Pyrometene 597, PM570, PM596), and other Orange-based phosphors Can be used.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 “광 조사시”라고 표현되는 색변환 필름에 조사되는 광의 파장 범위는 관 전압 기준 10KVp 내지 200KVp의 범위일 수 있다. In the exemplary embodiment of the present specification, the wavelength range of light irradiated to the color conversion film expressed as "when irradiated with light" may be in the range of 10KVp to 200KVp based on a tube voltage.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 색변환 필름은 수지 매트릭스를 더 포함한다. 구체적으로, 상기 색변환 필름은 수지 매트릭스; 및 상기 수지 매트릭스 내에 분산된 페로브스카이트 나노 입자 및 발광 염료를 포함한다. In one embodiment of the present specification, the color conversion film further includes a resin matrix. Specifically, the color conversion film is a resin matrix; And perovskite nanoparticles and luminescent dyes dispersed in the resin matrix.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 수지 매트릭스의 재료는 열가소성 고분자 또는 열경화성 고분자인 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 수지 매트릭스의 재료로는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)와 같은 폴리(메트)아크릴계 수지, 폴리카보네이트(PC)계 수지, 폴리스티렌(PS)계 수지, 폴리아릴렌(PAR)계 수지, 폴리우레탄(TPU)계 수지, 스티렌-아크릴로니트릴(SAN)계 수지, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)계 수지 및 개질된 폴리비닐리덴플루오라이드(modified-PVDF)계 수지 등이 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 수지매트릭스는 폴리비닐리덴플루오라이드일 수 있다.In one embodiment of the present specification, it is preferable that the material of the resin matrix is a thermoplastic polymer or a thermosetting polymer. Specifically, materials for the resin matrix include poly(meth)acrylic resins such as polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC) resins, polystyrene (PS) resins, and polyarylene (PAR) resins. , Polyurethane (TPU)-based resin, styrene-acrylonitrile (SAN)-based resin, polyvinylidene fluoride (PVDF)-based resin, and modified polyvinylidene fluoride (modified-PVDF)-based resin, etc. may be used. . Specifically, the resin matrix may be polyvinylidene fluoride.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 색변환 필름은 상기 페로브스카이트 나노 입자를 수지 매트릭스 고형분 100 중량부 대비 0.005 중량부 내지 10 중량부 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 페로브스카이트 나노 입자를 수지 매트릭스 고형분 100 중량부 대비 0.05 중량부 내지 5 중량부 포함할 수 있다.In the exemplary embodiment of the present specification, the color conversion film may include 0.005 parts by weight to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin matrix solid content of the perovskite nanoparticles. More specifically, the perovskite nanoparticles may include 0.05 parts by weight to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content of the resin matrix.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 색변환 필름은 상기 발광 염료를 수지 매트릭스 고형분 100 중량부 대비 0.005 중량부 내지 10 중량부 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 발광 염료를 수지 매트릭스 고형분 100 중량부 대비 0.05 중량부 내지 5 중량부 포함할 수 있다. In the exemplary embodiment of the present specification, the color conversion film may include 0.005 parts by weight to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin matrix solid content of the light-emitting dye. More specifically, the luminescent dye may include 0.05 parts by weight to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content of the resin matrix.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 색변환 필름에 포함된 페로브스카이트 나노 입자와 발광 염료의 중량비는 1:0.001 내지 1:0.5이다. 중량비가 상기 범위를 만족할 경우 효과적인 색 변환이 가능하다.In the exemplary embodiment of the present specification, the weight ratio of the perovskite nanoparticles and the luminescent dye included in the color conversion film is 1:0.001 to 1:0.5. When the weight ratio satisfies the above range, effective color conversion is possible.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 색변환 필름은 두께가 1μm 내지 1,000μm일 수 있다. 구체적으로, 상기 색변환 필름의 두께는 5μm 내지 500μm일 수 있다. 색변환 필름의 두께가 상기 범위를 만족할 경우 조사광을 효과적으로 흡수할 수 있다.In the exemplary embodiment of the present specification, the color conversion film may have a thickness of 1 μm to 1,000 μm. Specifically, the color conversion film may have a thickness of 5 μm to 500 μm. When the thickness of the color conversion film satisfies the above range, irradiation light can be effectively absorbed.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 색변환 필름은 수지 매트릭스, 페로브스카이트 나노 입자 및 발광 염료가 포함된 용액을 기재 상에 도포한 후 건조하여 제조할 수 있다. In the exemplary embodiment of the present specification, the color conversion film may be prepared by applying a solution containing a resin matrix, perovskite nanoparticles, and a luminescent dye on a substrate, followed by drying.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 용액은 용액 중에 전술한 페로브스카이트 나노 입자, 발광 염료 및 수지가 녹아있는 상태라면 그 제조방법은 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 용액은 페로브스카이트 나노 입자 및 수지 매트릭스를 용매에 녹여 제1 용액을 준비하고, 발광 염료를 용매에 녹여 제2 용액을 준비한 후, 제1 용액과 제2 용액을 혼합하는 방법에 의하여 제조될 수 있다. 상기 제1 용액과 제2 용액을 혼합할 때, 균질하게 섞이는 것이 바람직하다. 그러나, 용액의 제조방법은 이에 한정되지 않고, 용매에 페로브스카이트 나노 입자, 발광 염료 및 수지를 동시에 첨가하여 녹이는 방법; 용매에 페로브스카이트 나노 입자를 녹이고 이어서 발광 염료 및 수지를 순차적으로 첨가하여 녹이는 방법 등이 사용될 수 있다.In the exemplary embodiment of the present specification, if the solution is in a state in which the above-described perovskite nanoparticles, luminescent dye, and resin are dissolved in the solution, the manufacturing method is not particularly limited. For example, the solution is a method of preparing a first solution by dissolving perovskite nanoparticles and a resin matrix in a solvent, dissolving a luminescent dye in a solvent to prepare a second solution, and then mixing the first solution and the second solution. It can be manufactured by When mixing the first solution and the second solution, it is preferable to mix uniformly. However, the method of preparing the solution is not limited thereto, and a method of dissolving by simultaneously adding perovskite nanoparticles, a luminescent dye, and a resin to a solvent; A method of dissolving perovskite nanoparticles in a solvent and then sequentially adding a luminescent dye and a resin to dissolve it may be used.

상기 용매로는 상기 코팅 공정에 악영향을 미치지 않으면서 추후 건조에 의하여 제거될 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 상기 용매의 비제한적인 예로는 톨루엔, 자일렌, 아세톤, 클로로포름, 각종 알코올계 용매, MEK(메틸에틸케톤), MIBK(메틸이소부틸케톤), EA(에틸아세테이트), 부틸아세테이트, DMF(디메틸포름아미드), DMAc(디메틸아세트아미드), DMSO(디메틸술폭사이드), NMP(N-메틸-피롤리돈) 등이 사용될 수 있으며, 1종 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다. 상기 제1 용액과 제2 용액을 사용하는 경우, 이들 각각의 용액에 포함되는 용매는 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다. 상기 제1 용액과 상기 제2 용액에 서로 상이한 종류의 용매가 사용되는 경우에도, 이들 용매는 서로 혼합될 수 있도록 상용성을 갖는 것이 바람직하다. The solvent is not particularly limited as long as it can be removed by drying later without adversely affecting the coating process. Non-limiting examples of the solvent include toluene, xylene, acetone, chloroform, various alcohol solvents, MEK (methyl ethyl ketone), MIBK (methyl isobutyl ketone), EA (ethyl acetate), butyl acetate, DMF (dimethylform). Amide), DMAc (dimethylacetamide), DMSO (dimethyl sulfoxide), NMP (N-methyl-pyrrolidone), and the like may be used, and one or two or more may be used in combination. When using the first solution and the second solution, the solvent contained in each of these solutions may be the same or different. Even when different types of solvents are used for the first solution and the second solution, it is preferable that these solvents have compatibility so that they can be mixed with each other.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 용액은 페로브스카이트를 나노 입자 형태가 아닌 페로브스카이트 전구체로 포함할 수 있다. 즉, 상기 용액은 페로브스카이트 전구체, 발광 염료 및 수지 매트릭스를 포함할 수 있다.In the exemplary embodiment of the present specification, the solution may contain perovskite as a perovskite precursor, not in the form of nanoparticles. That is, the solution may include a perovskite precursor, a luminescent dye, and a resin matrix.

본 명세서에 있어서, "전구체"란 어떤 물질대사나 반응에서 특정 물질이 되기 전 단계의 물질을 의미한다. 예컨대, 페로브스카이트 전구체란 페로브스카이트 구조의 화합물이 되기 전 단계의 물질 또는 상기 화학식 1의 페로브스카이트 나노 입자가 되기 전 단계의 물질을 의미한다.In the present specification, "precursor" refers to a substance in a stage before becoming a specific substance in a certain metabolism or reaction. For example, the perovskite precursor refers to a material at a stage before becoming a compound having a perovskite structure or a material at a stage before becoming a perovskite nanoparticle of Formula 1 above.

예컨대, 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 용액은 금속할로겐화물 및 유기할로겐화물 각각을 포함할 수 있다.For example, in the exemplary embodiment of the present specification, the solution may include a metal halide and an organic halide, respectively.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기할로겐화물은 하기 화학식 2로 표시된다.In an exemplary embodiment of the present specification, the organohalide is represented by the following formula (2).

[화학식 2][Formula 2]

R1X1R1X1

상기 화학식 2에 있어서,In Formula 2,

R1은 CnH2n + 1NH3 +, NH4 +, HC(NH2)2 +, Cs+, NF4 +, NCl4 +, PF4 +, PCl4 +, CH3PH3 +, CH3AsH3 +, CH3SbH3 +, PH4 +, AsH4 + 및 SbH4 + 중에서 선택되는 1가의 양이온이며,R1 is C n H 2n + 1 NH 3 + , NH 4 + , HC(NH 2 ) 2 + , Cs + , NF 4 + , NCl 4 + , PF 4 + , PCl 4 + , CH 3 PH 3 + , CH It is a monovalent cation selected from 3 AsH 3 + , CH 3 SbH 3 + , PH 4 + , AsH 4 + and SbH 4 +,

X1은 Br- 또는 I-이다.X1 is Br - or I - .

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 금속할로겐화물은 하기 화학식 3으로 표시된다.In an exemplary embodiment of the present specification, the metal halide is represented by Formula 3 below.

[화학식 3][Formula 3]

M1(X2)2 M1(X2) 2

상기 화학식 3에 있어서, In Formula 3,

M1은 Cu2 +, Ni2 +, Co2 +, Fe2 +, Mn2 +, Cr2 +, Pd2 +, Cd2 +, Ge2 +, Sn2 +, Bi2 +, Pb2 + 및 Yb2+ 중에서 선택되는 2가의 금속 이온이고,M1 is Cu 2 + , Ni 2 + , Co 2 + , Fe 2 + , Mn 2 + , Cr 2 + , Pd 2 + , Cd 2 + , Ge 2 + , Sn 2 + , Bi 2 + , Pb 2 + and It is a divalent metal ion selected from Yb 2+,

X2는 Br- 또는 I-이다.X2 is Br - or I - .

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 및 X2 중 적어도 하나는 Br-을 포함한다.In the exemplary embodiment of the present specification, at least one of X1 and X2 includes Br - .

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1은 Br-이고, X2는 I-이다. 이 경우, X1과 X2의 몰비가 1:0 내지 0.7:0.3을 만족하도록 용액 내 금속할로겐화물과 유기할로겐화물의 함량을 조절할 수 있다.In the exemplary embodiment of the present specification, X1 is Br - and X2 is I - . In this case, the contents of the metal halide and the organic halide in the solution may be adjusted so that the molar ratio of X1 and X2 satisfies 1:0 to 0.7:0.3.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1은 I-이고, X2는 Br-이다 이 경우, X1과 X2의 몰비가 0.3:0.7 내지 0:1을 만족하도록 용액 내 금속할로겐화물과 유기할로겐화물의 함량을 조절할 수 있다.In the exemplary embodiment of the present specification, X1 is I - and X2 is Br -In this case, the molar ratio of X1 and X2 is 0.3:0.7 to 0:1. The content can be adjusted.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 및 X2는 각각 Br-이다.In the exemplary embodiment of the present specification, X1 and X2 are each Br .

즉, 본 명세서의 일 실시상태는 페로브스카이트에 포함되는 할로겐 원소에서 Br-과 I-의 몰비가 1:0 내지 0.7:0.3을 만족하도록 유기할로겐화물과 금속할로겐화물의 함량을 조절할 수 있다.That is, in an exemplary embodiment of the present specification, the content of the organic halide and the metal halide may be adjusted so that the molar ratio of Br- and I -in the halogen element included in the perovskite satisfies 1:0 to 0.7:0.3. .

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1은 CnH2n + 1NH3 +, HC(NH2)2 + 또는 Cs+이다.In the exemplary embodiment of the present specification, R1 is C n H 2n + 1 NH 3 + , HC(NH 2 ) 2 + or Cs + .

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 M1은 Pb2 +이다.In the exemplary embodiment of the present specification, M1 is Pb 2 + .

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 용액은 용액 내에서 금속 할로겐화물 및 유기 할로겐화물이 섞이는 과정 및/또는 상기 용액이 기재 상에 도포 후 건조되는 과정에서 페로브스카이트 전구체 물질들이 페로브스카이트 나노 입자(페로브스카이트 결정 형태)로 변경될 수 있다. In the exemplary embodiment of the present specification, the solution is a process in which a metal halide and an organic halide are mixed in a solution, and/or in the process of drying after the solution is applied on a substrate, the perovskite precursor materials are perovskite. It can be changed to nanoparticles (perovskite crystal form).

본 명세서의 일 실시상태는 상기 색변환 필름을 포함하는 신틸레이터를 제공한다.An exemplary embodiment of the present specification provides a scintillator including the color conversion film.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 신틸레이터는 엑스선 등의 입사된 방사선의 에너지를 흡수해서 가시광을 방출하는 역할을 한다.In the exemplary embodiment of the present specification, the scintillator serves to emit visible light by absorbing energy of incident radiation such as X-rays.

본 명세서의 일 실시상태는 상기 색변환 필름이 발광 염료를 단독으로 포함하는 것이 아니고 발광 염료와 페로브스카이트 나노 입자를 동시에 포함함으로써 엑스선 등의 입사된 방사선의 에너지를 흡수해서 가시광을 방출할 수 있다. 따라서, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 색변환 필름은 신틸레이터에 적용 가능하다. 이때, 본 명세서의 일 실시상태는 전술한 색변환 필름을 포함함으로써, 540nm 내지 580nm 파장 범위의 광을 방출할 수 있다.An exemplary embodiment of the present specification is that the color conversion film does not include a luminescent dye alone, but simultaneously includes a luminescent dye and perovskite nanoparticles, thereby absorbing the energy of incident radiation such as X-rays and emitting visible light. have. Therefore, the color conversion film according to an exemplary embodiment of the present specification can be applied to a scintillator. In this case, an exemplary embodiment of the present specification may emit light in a wavelength range of 540 nm to 580 nm by including the color conversion film described above.

본 명세서의 일 실시상태는 상기 신틸레이터를 포함하는 엑스선 검출기를 제공한다.An exemplary embodiment of the present specification provides an X-ray detector including the scintillator.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 엑스선 검출기는 기판, 신틸레이터 및 광 검출기를 포함한다. In the exemplary embodiment of the present specification, the X-ray detector includes a substrate, a scintillator, and a photo detector.

구체적으로 상기 엑스선 검출기는 기판, 상기 기판 상에 구비된 TFT 어레이, 상기 TFT 어레이 상에 구비된 광 검출기 및 상기 광 검출기 상에 구비된 신틸레이터를 포함하는 층상 구조일 수 있다. Specifically, the X-ray detector may have a layered structure including a substrate, a TFT array provided on the substrate, a photo detector provided on the TFT array, and a scintillator provided on the photo detector.

본 명세서의 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 엑스선 검출기는 광 검출기측 기판 및 광전변환층으로 이루어진 광 검출기; 및 신틸레이터 및 신틸레이터측 기판을 포함하는 신틸레이터 패널을 포함한다. In another exemplary embodiment of the present specification, the X-ray detector includes: a photo detector including a photodetector side substrate and a photoelectric conversion layer; And a scintillator panel including a scintillator and a scintillator-side substrate.

구체적으로, 상기 엑스선 검출기는 광 검출기측 기판, 상기 광 검출기측 기판 상에 형성된 광전변환층, 상기 광전변환층 상에 형성된 신틸레이터층 및 상기 신틸레이터층 상에 형성된 신틸레이터측 기판을 포함하는 구조일 수 있다. Specifically, the X-ray detector includes a photodetector side substrate, a photoelectric conversion layer formed on the photoelectric conversion layer, a scintillator layer formed on the photoelectric conversion layer, and a scintillator-side substrate formed on the scintillator layer. Can be

본 명세서에 있어서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.In the present specification, when a member is said to be positioned "on" another member, this includes not only the case where the member is in contact with the other member, but also the case where another member exists between the two members.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 광 검출기측 기판 및 광전 변환층으로는 당업계에서 사용되는 물질이 사용 가능하다. 예컨대, 상기 광 검출기측 기판으로는 유리, 세라믹 또는 수지 등의 절연성 기판이 사용될 수 있다. In the exemplary embodiment of the present specification, materials used in the art may be used as the photodetector-side substrate and the photoelectric conversion layer. For example, an insulating substrate such as glass, ceramic, or resin may be used as the substrate on the photo detector side.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 광 검출기는 포토다이오드일 수 있다.In the exemplary embodiment of the present specification, the photodetector may be a photodiode.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 포토다이오드는 비정질 실리콘 포토다이오드일 수 있다.In the exemplary embodiment of the present specification, the photodiode may be an amorphous silicon photodiode.

비정질 실리콘 포토다이오드의 경우, 최대 감도를 갖는 파장 영역이 540nm 내지 560nm인데, 본 명세서의 일 실시상태는 신틸레이터가 전술한 색변환 필름을 포함함으로써, 포토다이오드가 최대 감도를 나타내는 파장 영역에서 발광 스펙트럼을 형성할 수 있다. 따라서, 포토다이오드 및 엑스선 검출기의 감도가 향상되는 효과를 나타낸다. In the case of an amorphous silicon photodiode, the wavelength region having the maximum sensitivity is 540 nm to 560 nm, and an exemplary embodiment of the present specification is that the scintillator includes the color conversion film described above, so that the photodiode has an emission spectrum in the wavelength region showing the maximum sensitivity. Can be formed. Accordingly, it has an effect of improving the sensitivity of the photodiode and the X-ray detector.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 신틸레이터층은 전술한 신틸레이터로 이루어져 있으며, 여러 개의 신틸레이터가 일정한 간격을 두고 구비될 수 있다. 예컨대, 상기 신틸레이터는 사이에 격벽을 두고 여러 개가 구비될 수 있다.In the exemplary embodiment of the present specification, the scintillator layer is made of the above-described scintillator, and several scintillators may be provided at regular intervals. For example, several scintillators may be provided with a partition wall therebetween.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 신틸레이터측 기판은 방사선의 투과성이 높은 재료가 바람직하며, 당업계에서 사용되는 물질이라면 제한 없이 사용 가능하다. 예컨대, 붕규산 유리, 화학적 강화 유리 등의 유리로 이루어진 판유리; 사파이어, 질화규소, 탄화규소 등의 세라믹으로 이루어진 세라믹 기판; 실리콘, 게르마늄, 갈륨비소, 갈륨인, 갈륨질소 등의 반도체로 이루어지는 반도체 기판; 셀룰로오스아세테이트 필름, 폴리에스테르 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리아미드 필름, 폴리이미드 필름, 폴리카보네이트 필름 등의 고분자 필름 또는 플라스틱 필름; 알루미늄 시트, 철 시트, 구리 시트 등의 금속 시트; 금속 산화물의 피복층을 갖는 금속 시트; 및 탄소 기판으로 이루어진 군에서 선택되는 물질이 사용될 수 있다. 구체적으로, 평탄성 및 내열성 측면에서 플라스틱 필름 및 판유리가 사용될 수 있다.In the exemplary embodiment of the present specification, the scintillator-side substrate is preferably a material having high transmission of radiation, and any material used in the art may be used without limitation. For example, plate glass made of glass such as borosilicate glass and chemically strengthened glass; Ceramic substrates made of ceramics such as sapphire, silicon nitride, and silicon carbide; A semiconductor substrate made of a semiconductor such as silicon, germanium, gallium arsenide, gallium phosphorus, and gallium nitrogen; Polymer films or plastic films such as cellulose acetate film, polyester film, polyethylene terephthalate film, polyamide film, polyimide film, and polycarbonate film; Metal sheets such as aluminum sheets, iron sheets, and copper sheets; A metal sheet having a coating layer of metal oxide; And a material selected from the group consisting of carbon substrates may be used. Specifically, a plastic film and a plate glass may be used in terms of flatness and heat resistance.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 엑스선 검출기는 그 외에도 당업계에서 사용되는 층들이 적용될 수 있다. 예컨대, 방사선 차폐층이나 반사층 등이 적용될 수 있다. In the exemplary embodiment of the present specification, in addition to the X-ray detector, layers used in the art may be applied. For example, a radiation shielding layer or a reflective layer may be applied.

상기 방사선 차폐층의 경우, 엑스선 검출기 외부로 방사선이 방출되는 것을 방지하기 위하여 방사선 차폐 기능을 갖는 물질이 사용될 수 있다. 구체적으로, 철납, 납판 등의 금속판; 및 철, 납, 금, 은, 구리, 백금, 텅스텐, 몰리브덴 등의 금속을 함유한 유리판 등이 사용될 수 있다.In the case of the radiation shielding layer, a material having a radiation shielding function may be used to prevent radiation from being emitted to the outside of the X-ray detector. Specifically, metal plates such as iron lead and lead plate; And a glass plate containing metals such as iron, lead, gold, silver, copper, platinum, tungsten, molybdenum, etc. may be used.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 방사선 차폐층은 신틸레이터층과 신틸레이터측 기판 사이에 구비된다.In the exemplary embodiment of the present specification, the radiation shielding layer is provided between the scintillator layer and the scintillator-side substrate.

이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, examples will be described in detail in order to describe the present specification in detail. However, the embodiments according to the present specification may be modified in various forms, and the scope of the present specification is not construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments of the present specification are provided to more completely describe the present specification to those of ordinary skill in the art.

실시예 1Example 1

디메틸포름아미드(DMF) 5mL에 CH3NH3Br 10mg 및 PbBr2 30mg을 넣고 완전히 녹을 때까지 교반하였다. 상기 용액에 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidene fluoride, PVDF) 0.86g을 넣고 완전히 녹을 때까지 교반하여 제1 용액을 제조하였다.Into 5 mL of dimethylformamide (DMF), 10 mg of CH 3 NH 3 Br and 30 mg of PbBr 2 were added and stirred until completely dissolved. A first solution was prepared by adding 0.86 g of polyvinylidene fluoride (PVDF) to the solution and stirring until completely dissolved.

DMF 1mL 당 발광 염료(Rhodamine 6G) 2mg의 농도로 넣고 완전히 녹을 때까지 교반하여 제2 용액을 제조하였다.A second solution was prepared by adding a luminescent dye (Rhodamine 6G) at a concentration of 2 mg per 1 mL of DMF and stirring until completely dissolved.

상기 제1 용액에 제2 용액 1mL를 넣고 자석 교반기(magnetic stirrer)를 이용하여 혼합시켜, 두 용액이 완전히 혼합된 제3 용액을 제조하였다.1 mL of the second solution was added to the first solution and mixed using a magnetic stirrer to prepare a third solution in which the two solutions were completely mixed.

무알칼리 유리 기판을 아세톤과 이소프로필 알코올을 사용하여 세정한 후 100℃ 오븐에서 건조하였다. 건조가 끝난 기판 표면을 30분간 UVO3 처리한 후 상기 제3 용액을 500 rpm, 30초 조건으로 스핀 코팅 하였다. 그 후 상온의 진공 오븐에 넣어 진공 조건에서 10분간 건조하여 색변환 필름을 제조하였다.The alkali-free glass substrate was washed with acetone and isopropyl alcohol, and then dried in an oven at 100°C. UVO 3 for 30 minutes on the dried substrate surface After treatment, the third solution was spin-coated at 500 rpm for 30 seconds. Then, it was put in a vacuum oven at room temperature and dried under vacuum conditions for 10 minutes to prepare a color conversion film.

비교예 1.Comparative Example 1.

디메틸포름아미드(DMF) 5mL에 CH3NH3Br 10mg 및 PbBr2 30mg을 넣고 완전히 녹을 때까지 교반하였다. 상기 용액에 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidene fluoride, PVDF) 0.86g을 넣고 완전히 녹을 때까지 교반하여 페로브스카이트 전구체 및 수지 매트릭스가 용해된 용액을 제조하였다.Into 5 mL of dimethylformamide (DMF), 10 mg of CH 3 NH 3 Br and 30 mg of PbBr 2 were added and stirred until completely dissolved. 0.86 g of polyvinylidene fluoride (PVDF) was added to the solution and stirred until completely dissolved to prepare a solution in which a perovskite precursor and a resin matrix were dissolved.

무알칼리 유리 기판을 아세톤과 이소프로필 알코올을 사용하여 세정한 후 100℃ 오븐에서 건조하였다. 건조가 끝난 기판 표면을 30분간 UVO3 처리한 후 상기 용액을 500 rpm, 30초 조건으로 스핀 코팅 하였다. 그 후 상온의 진공 오븐에 넣어 진공 조건에서 10분간 건조하여 색변환 필름을 제조하였다.The alkali-free glass substrate was washed with acetone and isopropyl alcohol, and then dried in an oven at 100°C. UVO 3 for 30 minutes on the dried substrate surface After treatment, the solution was spin-coated at 500 rpm for 30 seconds. Then, it was put in a vacuum oven at room temperature and dried under vacuum conditions for 10 minutes to prepare a color conversion film.

비교예 2.Comparative Example 2.

DMF 1mL에 발광 염료(Rhodamine 6G) 2mg의 농도로 넣고 완전히 녹을 때까지 교반하여 발광 염료가 용해된 용액을 제조하였다.A solution in which the luminescent dye was dissolved was prepared by putting the luminescent dye (Rhodamine 6G) at a concentration of 2 mg in 1 mL of DMF and stirring until completely dissolved.

무알칼리 유리 기판을 아세톤과 이소프로필 알코올을 사용하여 세정한 후 100℃ 오븐에서 건조하였다. 건조가 끝난 기판 표면을 30분간 UVO3 처리한 후 상기 용액을 500 rpm, 30초 조건으로 스핀 코팅 하였다. 그 후 상온의 진공 오븐에 넣어 진공 조건에서 10분간 건조하여 색변환 필름을 제조하였다.The alkali-free glass substrate was washed with acetone and isopropyl alcohol, and then dried in an oven at 100°C. UVO 3 for 30 minutes on the dried substrate surface After treatment, the solution was spin-coated at 500 rpm for 30 seconds. Then, it was put in a vacuum oven at room temperature and dried under vacuum conditions for 10 minutes to prepare a color conversion film.

실험예. 발광 스펙트럼 측정Experimental example. Emission spectrum measurement

Handheld UV lamp (365nm)를 조사한 후 분광복사기(spectroradiometer)를 사용하여 발광 스펙트럼을 측정하고, 그 결과를 도 1에 나타내었다.After irradiating a Handheld UV lamp (365nm), the emission spectrum was measured using a spectroradiometer, and the results are shown in FIG. 1.

도 1을 통하여, 페로브스카이트 나노 입자만 포함된 비교예 1의 최대 발광 파장은 상대적으로 단파장 범위(약 480nm 내지 540nm)에 있고, 발광 염료만 사용한 비교예 2의 최대 발광 파장은 상대적으로 장파장 범위(약 540m 내지 580nm)에 있는 것을 확인할 수 있다. 1, the maximum emission wavelength of Comparative Example 1 containing only perovskite nanoparticles is in a relatively short wavelength range (about 480 nm to 540 nm), and the maximum emission wavelength of Comparative Example 2 using only luminescent dye is relatively long wavelength. It can be seen that it is in the range (about 540m to 580nm).

또한, 흡수 피크의 경우, 측정 파장 범위 내에서 실시예 1의 흡수 피크는 나타나지 않는 것에 비하여 비교예 2의 흡수 피크만 나타나는 것을 확인할 수 있다.In addition, in the case of the absorption peak, it can be seen that only the absorption peak of Comparative Example 2 appears while the absorption peak of Example 1 does not appear within the measurement wavelength range.

반면에, 발광 피크의 경우, 실시예 1의 최대 발광 파장이 비교예 2와 유사한 540nm 내지 580nm에 존재하는 것을 확인할 수 있다.On the other hand, in the case of the emission peak, it can be seen that the maximum emission wavelength of Example 1 is present at 540 nm to 580 nm similar to Comparative Example 2.

이를 통해, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 색변한 필름은 페로브스카이트의 발광 빛이 모두 발광 염료에 흡수되어, 발광 에너지로 전환되는 것을 확인할 수 있다. 또한, 색변환 필름이 페로브스카이트 나노 입자와 발광 염료를 함께 사용함으로써, 비정질 실리콘 광검출기에 최적화된 발광 파장 범위를 나타내는 것을 확인할 수 있다.Through this, it can be seen that in the color-changed film according to the exemplary embodiment of the present specification, all of the light emitted from perovskite is absorbed by the light emitting dye and converted into light emission energy. In addition, it can be seen that the color conversion film exhibits an optimized emission wavelength range for the amorphous silicon photodetector by using the perovskite nanoparticles and the luminescent dye together.

도 2는 상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 필름의 UV 조사시 발광 모습을 나타내었다.2 shows the light emission of the films prepared in Example 1 and Comparative Example 1 upon UV irradiation.

도 2를 통하여 페로브스카이트 나노 입자만을 포함하는 비교예 1의 색변환 필름이 상대적으로 단파장인 청색을 나타내는 반면에, 페로브스카이트 나노 입자와 발광 염료를 모두 포함하는 실시예 1의 색변환 필름이 상대적으로 장파장인 황녹색을 나타내는 것을 확인할 수 있다.2, while the color conversion film of Comparative Example 1 including only perovskite nanoparticles exhibited a relatively short wavelength blue, the color conversion of Example 1 including both perovskite nanoparticles and luminescent dye It can be seen that the film exhibits a relatively long wavelength yellowish green.

Claims (7)

하기 화학식 1로 표시되는 페로브스카이트 나노 입자; 및
발광 염료를 포함하는 색변환 필름으로서,
상기 색변환 필름은 광 조사시, 최대 높이를 갖는 발광 피크가 540nm 내지 580nm 내에 있는 것인 색변환 필름:
[화학식 1]
R1M1BraIb
상기 화학식 1에 있어서,
R1은 CnH2n + 1NH3 +, NH4 +, HC(NH2)2 +, Cs+, NF4 +, NCl4 +, PF4 +, PCl4 +, CH3PH3 +, CH3AsH3 +, CH3SbH3 +, PH4 +, AsH4 + 및 SbH4 + 중에서 선택되는 1가의 양이온이며,
M1은 Cu2 +, Ni2 +, Co2 +, Fe2 +, Mn2 +, Cr2 +, Pd2 +, Cd2 +, Ge2 +, Sn2 +, Bi2 +, Pb2 + 및 Yb2+ 중에서 선택되는 2가의 금속 이온이고,
n은 1 내지 9의 정수이고,
a는 0<a≤3의 실수이며,
b는 0≤b<3의 실수이고,
a+b는 3이며,
a와 b의 몰비는 1:0 내지 0.7:0.3이다.
Perovskite nanoparticles represented by the following formula (1); And
As a color conversion film containing a luminescent dye,
When the color conversion film is irradiated with light, a color conversion film in which the emission peak having a maximum height is within 540nm to 580nm:
[Formula 1]
R1M1Br a I b
In Formula 1,
R1 is C n H 2n + 1 NH 3 + , NH 4 + , HC(NH 2 ) 2 + , Cs + , NF 4 + , NCl 4 + , PF 4 + , PCl 4 + , CH 3 PH 3 + , CH It is a monovalent cation selected from 3 AsH 3 + , CH 3 SbH 3 + , PH 4 + , AsH 4 + and SbH 4 +,
M1 is Cu 2 + , Ni 2 + , Co 2 + , Fe 2 + , Mn 2 + , Cr 2 + , Pd 2 + , Cd 2 + , Ge 2 + , Sn 2 + , Bi 2 + , Pb 2 + and It is a divalent metal ion selected from Yb 2+,
n is an integer from 1 to 9,
a is a real number of 0<a≤3,
b is a real number of 0≤b<3,
a+b is 3,
The molar ratio of a and b is 1:0 to 0.7:0.3.
청구항 1에 있어서,
상기 페로브스카이트 나노 입자의 평균 크기는 10nm 내지 20nm인 것인 색변환 필름.
The method according to claim 1,
The color conversion film that the average size of the perovskite nanoparticles is 10nm to 20nm.
청구항 1에 있어서,
상기 페로브스카이트 나노 입자는 광 조사시, 최대 높이를 갖는 발광 피크가 480nm 내지 540nm 내에 있는 것인 색변환 필름.
The method according to claim 1,
When the perovskite nanoparticles are irradiated with light, a color conversion film having an emission peak having a maximum height of 480nm to 540nm.
청구항 1에 있어서,
상기 발광 염료는 광 조사시, 최대 높이를 갖는 발광 피크가 540nm 내지 580nm 내에 있는 것인 색변환 필름.
The method according to claim 1,
When the light-emitting dye is irradiated with light, a color conversion film having an emission peak having a maximum height of 540 nm to 580 nm.
청구항 1에 있어서,
수지 매트릭스를 더 포함하는 것인 색변환 필름.
The method according to claim 1,
The color conversion film further comprising a resin matrix.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 따른 색변환 필름을 포함하는 신틸레이터.A scintillator comprising the color conversion film according to any one of claims 1 to 5. 청구항 6에 따른 신틸레이터를 포함하는 엑스선 검출기.An X-ray detector comprising the scintillator according to claim 6.
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