KR102106226B1 - 양자점 파우더 및 이를 이용한 광학부재 - Google Patents
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Abstract
조사되는 광의 파장을 변환시키는 복수의 복합체; 및 복수의 상기 복합체 사이에 위치하는 무기 형광체를 포함하고, 상기 복합체는 복수의 양자점, 사슬 분자 및 비드를 포함하고, 상기 양자점은 양자 코어, 상기 양자코어를 감싸는 양자쉘, 및 상기 양자쉘의 표면에 형성된 리간드를 포함하고, 상기 사슬 분자는 상기 양자점에 부착되는 일단, 및 타단을 포함하고, 상기 비드는 복수의 상기 사슬 분자의 타단 사이에 위치하고, 상기 무기 형광체, 상기 사슬분자, 및 상기 비드 중 적어도 어느 하나에 의해 상기 복수의 양자점들이 서로 이격되는, 양자점 파우더에 관한 것이다.
Description
아래의 실시 예들은 양자점 파우더에 관한 것이다.
아래의 실시 예들은 양자점 파우더를 이용한 광학부재에 관한 것이다.
양자점(Quantum dot)은 지름이 수 나노 미터(nm) 이하의 크기의 초미세 반도체 입자를 말하며, 양자점은 입자의 크기에 따라 다양한 파장의 빛을 발광한다는 점에서 디스플레이, 태양 전지, 컴퓨터 등의 다양한 분야에 이용되고 있다.
현재 양자점은 용액 상태로 제작되어 판매되고 있다. 하지만 양자점이 용액 상태인 경우, 양자점 용액은 저온에서 보관되어야 한다. 만약 양자점 용액을 상온에서 보관하게 되면, 양자점 용액의 양자 효율이 감소되고, 용매의 기화로 인해 양자점 용액의 농도가 상이해지는 문제가 있다. 또한, 양자점 용액은 2차 가공(필름, Pellet 등)이 매우 어려워서, 양자점을 이용한 제품 개발에 한계를 가지고 있다. 또한, 양자점은 대기 중의 산소와 수분에 의하여 산화가 발생되어, 양자점의 발광 효율이 감소되는 특성을 가진다. 따라서, 양자점의 발광 효율 및 농도를 유지시키면서, 보관의 편리성을 가지는 양자점 파우더에 대한 수요가 커지고 있다.
실시 예들은 복수의 복합체 및 무기 형광체를 포함하는 양자점 파우더 및 이를 이용하는 광학 부재를 제공한다.
실시 예들은 무기 형광체에 의해 이격되어 있는 복수의 복합체를 포함하는 양자점 파우더 및 이를 이용하는 광학 부재를 제공한다.
실시 예들은 복수의 비드, 사슬분자 및 무기 형광체 중 적어도 어느 하나에 의해 이격되어 있는 양자점을 포함하는 양자점 파우더 및 이를 이용하는 광학 부재를 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
양자점 파우더에 대한 일 실시 예에 따르면, 상기 양자점 파우더는 조사되는 광의 파장을 변환시키는 복수의 복합체; 및 복수의 상기 복합체 사이에 위치하는 무기 형광체를 포함할 수 있다. 상기 복합체는 복수의 양자점, 사슬 분자 및 비드를 포함하고, 상기 양자점은 양자 코어, 상기 양자코어를 감싸는 양자쉘, 및 상기 양자쉘의 표면에 형성된 리간드를 포함하고, 상기 사슬 분자는 상기 양자점에 부착되는 일단, 및 타단을 포함하고, 상기 비드는 복수의 상기 사슬 분자의 타단 사이에 위치하고, 상기 무기 형광체, 상기 사슬분자, 및 상기 비드 중 적어도 어느 하나에 의해 상기 복수의 양자점들이 서로 이격될 수 있다.
양자점 파우더를 이용한 광학 부재에 대한 일 실시 예에 따르면, 상기 광학 부재는 빛을 이용하는 장치에 구비되는 광학부재로서, 몸체; 를 포함하고, 상기 몸체의 외면의 일 영역에 양자점 파우더가 부착되되, 상기 양자점 파우더는 조사되는 광의 파장을 변환시키는 복수의 복합체; 및 복수의 상기 복합체 사이에 위치하는 무기 형광체를 포함하고, 상기 복합체는 복수의 양자점, 사슬 분자 및 비드를 포함하고, 상기 양자점은 양자 코어, 상기 양자코어를 감싸는 양자쉘, 및 상기 양자쉘의 표면에 형성된 리간드를 포함하고, 상기 사슬 분자는 상기 양자점에 부착되는 일단, 및 타단을 포함하고, 상기 비드는 복수의 상기 사슬 분자의 타단 사이에 위치하고, 상기 무기 형광체 및 상기 비드 중 적어도 어느 하나에 의해 상기 복수의 양자점들이 서로 이격되는 광학 부재일 수 있다.
본 발명의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시 예에 따른 양자점 파우더 및 이를 이용하는 광학 부재는 복수의 복합체 및 무기 형광체를 포함할 수 있고, 상기 양자점 파우더는 상기 무기 형광체에 의해 열안정성이 향상되고, 양자 효율 및 발광 특성이 유지될 수 있다.
실시 예에 따른 양자점 파우더 및 이를 이용하는 광학 부재는 상기 무기 형광체에 의해 복수의 복합체에 포함된 복수의 양자점들이 물리적 간격을 가지게 할 수 있고, 복수의 양자점들의 물리적 간격에 의해 열안정성이 향상되고, 양자 효율 및 발광 특성이 유지될 수 있다.
실시 예에 따른 양자점 파우더 및 이를 이용하는 광학 부재는 복수의 상기 복합체가 상기 무기 형광체에 의해 소정의 거리로 이격됨에 따라 분산성이 향상되고, 이에 따라 복수의 양자점 간의 FRET(Fluorescence resonance energy transfer)의 발생을 억제하여, 상기 양자점 파우더의 열안정성이 향상되고, 양자 효율 및 발광 특성이 유지될 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 복수의 복합체 및 무기 형광체를 포함하는 양자점 파우더를 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3은 일 실시 예에 따른 복수의 복합체 및 무기 형광체의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 복합체에 포함되는 복수의 구성 요소들의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 복합체에 포함되는 양자점을 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 복합체에 포함되는 사슬 분자를 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 복합체에 포함되는 양자점과 사슬 분자의 구성을 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 복합체에 포함되는 비드를 나타내는 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 복합체에 포함되는 복수의 구성 요소들의 구성을 나타내는 도면이다.
도 10 및 도 11는 일 실시 예에 따른 양자점 파우더에 포함되는 복수의 양자점들이 이격되는 거리를 나타내는 도면이다.
도 12 및 도 13은 일 실시 예에 따른 양자점 파우더에 포함되는 복수의 구성 요소들 사이의 거리를 나타내는 도면이다.
도 14는 일 실시 예에 따른 양자점 파우더에 대한 SEM 이미지를 나타내는 도면이다.
도 15는 일 실시 예에 따른 양자점 파우더에 포함되는 복합체에 대한 TEM 이미지를 나타내며, 도 16은 도 15를 확대한 TEM 이미지를 나타내는 도면이다.
도 17 내지 도 22는 일 실시 예에 따른 양자점 파우더에 포함되는 복수의 구성 요소들의 구성을 나타내는 도면이다.
도 23은 일 실시 예에 따른 양자점 파우더에서 복수의 양자점 사이의 거리가 양자점 파우더에 미치는 효과를 나타내는 도면이다.
도 24 내지 도 29는 일 실시 예에 따른 양자점 파우더에 포함되는 양자점 및 무기 형광체의 비율에 따른 가속 수명 측정 결과를 나타내는 도면이다.
도 30은 일 실시 예에 따른 양자점 파우더에 포함되는 양자점 및 무기 형광체의 비율에 따른 피크 비교 결과를 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3은 일 실시 예에 따른 복수의 복합체 및 무기 형광체의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 복합체에 포함되는 복수의 구성 요소들의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 복합체에 포함되는 양자점을 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 복합체에 포함되는 사슬 분자를 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 복합체에 포함되는 양자점과 사슬 분자의 구성을 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 복합체에 포함되는 비드를 나타내는 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 복합체에 포함되는 복수의 구성 요소들의 구성을 나타내는 도면이다.
도 10 및 도 11는 일 실시 예에 따른 양자점 파우더에 포함되는 복수의 양자점들이 이격되는 거리를 나타내는 도면이다.
도 12 및 도 13은 일 실시 예에 따른 양자점 파우더에 포함되는 복수의 구성 요소들 사이의 거리를 나타내는 도면이다.
도 14는 일 실시 예에 따른 양자점 파우더에 대한 SEM 이미지를 나타내는 도면이다.
도 15는 일 실시 예에 따른 양자점 파우더에 포함되는 복합체에 대한 TEM 이미지를 나타내며, 도 16은 도 15를 확대한 TEM 이미지를 나타내는 도면이다.
도 17 내지 도 22는 일 실시 예에 따른 양자점 파우더에 포함되는 복수의 구성 요소들의 구성을 나타내는 도면이다.
도 23은 일 실시 예에 따른 양자점 파우더에서 복수의 양자점 사이의 거리가 양자점 파우더에 미치는 효과를 나타내는 도면이다.
도 24 내지 도 29는 일 실시 예에 따른 양자점 파우더에 포함되는 양자점 및 무기 형광체의 비율에 따른 가속 수명 측정 결과를 나타내는 도면이다.
도 30은 일 실시 예에 따른 양자점 파우더에 포함되는 양자점 및 무기 형광체의 비율에 따른 피크 비교 결과를 나타내는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시 예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조 부호를 사용하여 설명한다.
본 출원의 일 실시 예에 따르면, 조사되는 광의 파장을 변환시키는 복수의 복합체; 및 복수의 상기 복합체 사이에 위치하는 무기 형광체를 포함하고, 상기 복합체는 복수의 양자점, 사슬 분자 및 비드를 포함하고, 상기 양자점은 양자 코어, 상기 양자코어를 감싸는 양자쉘, 및 상기 양자쉘의 표면에 형성된 리간드를 포함하고, 상기 사슬 분자는 상기 양자점에 부착되는 일단, 및 타단을 포함하고, 상기 비드는 복수의 상기 사슬 분자의 타단 사이에 위치하고, 상기 무기 형광체, 상기 사슬분자, 및 상기 비드 중 적어도 어느 하나에 의해 상기 복수의 양자점들이 서로 이격되는 양자점 파우더가 제공될 수 있다.
또한, 복수의 상기 복합체는 상기 무기 형광체로부터 이격되어 위치하는 양자점 파우더가 제공될 수 있다.
또한, 복수의 상기 복합체 중 적어도 어느 하나는 상기 무기 형광체에 접촉되어 있는 양자점 파우더가 제공될 수 있다.
또한, 상기 무기 형광체와 상기 양자점은 인접하게 위치하고, 상기 무기 형광체와 상기 양자점 사이의 거리는 상기 사슬 분자의 길이 및 상기 비드의 폭에 기초하여 결정되되, 상기 무기 형광체와 상기 양자점 사이의 거리는 그 합보다 작은 양자점 파우더가 제공될 수 있다.
또한, 상기 무기 형광체와 상기 비드는 인접하게 위치하고, 복수의 상기 사슬 분자는 제1 사슬 분자 및 제2 사슬 분자를 포함하고, 상기 무기 형광체와 상기 비드 사이의 거리는 상기 양자쉘의 폭, 상기 제1 사슬 분자의 길이, 및 상기 제2 사슬 분자의 길이의 합에 기초하여 결정되되, 상기 무기 형광체와 상기 비드 사이의 거리는 그 합보다 작은 양자점 파우더가 제공될 수 있다.
또한, 상기 양자점의 상기 양자쉘 표면은 복수의 리간드를 포함하고, 상기 복수의 리간드 중 적어도 어느 하나가 제거되고, 제1 리간드 및 제2 리간드는 제거된 상기 리간드에 인접하게 위치하고, 상기 사슬 분자의 일단은 상기 제1 리간드와 상기 제2 리간드 사이에 부착되는 양자점 파우더가 제공될 수 있다.
또한, 상기 양자점의 상기 양자쉘 표면은 복수의 리간드를 포함하고, 상기 사슬 분자의 일단은 상기 리간드에 부착되는 양자점 파우더가 제공될 수 있다.
또한, 상기 양자점은 서로 인접한 위치에 배치되는 제1 양자점 및 제2 양자점을 포함하고, 상기 사슬 분자는 제1 사슬 분자 및 제2 사슬 분자를 포함하고, 상기 제1 사슬 분자는 상기 제1 양자점에 부착되고, 상기 제2 사슬 분자는 상기 제2 양자점에 부착되며, 상기 비드는 상기 제1 사슬 분자의 타단과 상기 제2 사슬 분자의 타단 사이에 위치하는 양자점 파우더가 제공될 수 있다.
또한, 상기 비드는 상기 복수의 사슬 분자의 타단으로부터 이격되어 위치하는 양자점 파우더가 제공될 수 있다.
또한, 상기 사슬 분자와 상기 무기 형광체의 표면 간에 소정의 인력이 작용되고, 상기 인력에 기초하여, 상기 사슬 분자가 상기 무기 형광체의 표면에 부착되는 양자점 파우더가 제공될 수 있다.
또한, 상기 비드와 상기 무기 형광체의 표면 간에 소정의 인력이 작용되고, 상기 인력에 기초하여, 상기 비드가 상기 무기 형광체의 표면에 부착되는 양자점 파우더가 제공될 수 있다.
또한, 상기 양자점과 상기 무기 형광체의 비율은 50:10 내지 50이고, 바람직하게는 50:10 내지 30인 양자점 파우더가 제공될 수 있다.
또한, 양자 효율은 상기 양자점 파우더에서 광자 또는 전자가 다른 에너지의 광자 또는 전자로 변환되는 비율로 정의되고, 상기 양자 효율은 60% 이상으로 유지되는 양자점 파우더가 제공될 수 있다.
또한, 연색 지수(CRI, Color Rendering Index)는 상기 양자점 파우더로부터 변환된 광이 어느 정도 유사한지에 대한 수치로 정의되고, 상기 연색 지수는 10% 이내의 범위에서 변화되는 양자점 파우더가 제공될 수 있다.
본 출원의 일 실시 예에 따르면, 빛을 이용하는 장치에 구비되는 광학부재로서, 몸체; 를 포함하고, 상기 몸체의 외면의 일 영역에 양자점 파우더가 부착되되, 상기 양자점 파우더는 조사되는 광의 파장을 변환시키는 복수의 복합체; 및 복수의 상기 복합체 사이에 위치하는 무기 형광체를 포함하고, 상기 복합체는 복수의 양자점, 사슬 분자 및 비드를 포함하고, 상기 양자점은 양자 코어, 상기 양자코어를 감싸는 양자쉘, 및 상기 양자쉘의 표면에 형성된 리간드를 포함하고, 상기 사슬 분자는 상기 양자점에 부착되는 일단, 및 타단을 포함하고, 상기 비드는 복수의 상기 사슬 분자의 타단 사이에 위치하고, 상기 무기 형광체 및 상기 비드 중 적어도 어느 하나에 의해 상기 복수의 양자점들이 서로 이격되는 광학 부재가 제공될 수 있다.
또한, 상기 광학 부재는 펠렛(Pellet), 캡(CAP), 및 필름(Film) 중 적어도 어느 하나인 광학 부재가 제공될 수 있다.
이하에서는 본 출원의 일 실시 예에 따른 양자점 파우더 및 이를 이용한 광학 부재에 대해 설명하고자 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 복수의 복합체(10) 및 무기 형광체(20)를 포함하는 양자점 파우더(1)를 나타내는 도면이다.
상기 양자점 파우더(1)는 다수의 입자들로 구성될 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)는 복수의 복합체(10) 및 무기 형광체(20)를 포함할 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)는 인접하게 위치한 복수의 복합체(10) 및 무기 형광체(20)를 포함할 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)는 무기 형광체(20)에 의해 이격되어 있는 복수의 복합체를 포함할 수 있다. 그러나, 도 1에 도시된 구성들이 필수적인 것은 아니고, 그보다 많은 구성을 갖거나 그보다 적은 구성을 갖는 양자점 파우더(1)가 구현될 수 있다.
상기 양자점 파우더(1)는 조사되는 광의 파장을 변환시켜, 특정 파장 대역의 빛이 출력될 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)는 조사되는 광의 파장을 복수의 상기 복합체(10) 및 상기 무기 형광체(20)에 의해 변환시켜, 특정 파장 대역의 빛이 출력될 수 있다. 또한 상기 양자점 파우더(1)는 상기 무기 형광체(20)에 의해 복수의 상기 복합체(10)가 이격되어, 복수의 상기 복합체(10)의 분산성이 향상될 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)는 상기 무기 형광체(20)에 의해 복수의 상기 복합체(10)가 이격되어, 복수의 상기 복합체(10)의 분산성을 향상시킴에 따라 상기 양자점 파우더(1)의 열안정성이 향상될 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)는 상기 무기 형광체(20)에 의해 복수의 상기 복합체(10)가 이격되어, 복수의 상기 복합체(10)의 분산성을 향상시킴에 따라 상기 양자점 파우더(1)의 양자 효율 및 발광 특성이 유지될 수 있다.
이하에서는 상기 양자점 파우더(1)에 포함되는 복수의 복합체(10) 및 무기 형광체(20)의 구성을 설명하고자 한다.
도 2 및 도 3은 일 실시 예에 따른 복수의 복합체(10) 및 무기 형광체(20)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 2 내지 도 3을 참조하여 복수의 복합체(10) 및 무기 형광체(20)의 구성을 설명하고자 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 양자점 파우더(1)에 포함된 복수의 상기 복합체(10) 및 상기 무기 형광체(20)는 서로 이격되어 위치할 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)에 포함된 복수의 상기 복합체(10)는 상기 무기 형광체(20)로부터 이격되어 위치할 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)에 포함된 복수의 상기 복합체(1)는 상기 무기 형광체(20)로부터 인접하게 이격되어 위치할 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)에 포함된 복수의 상기 복합체(1)는 상기 무기 형광체(20)로부터 소정의 거리로 이격되어 위치할 수 있다. 따라서, 상기 양자점 파우더(10)에서 복수의 상기 복합체(10)들은 상기 무기 형광체(20)에 의해 이격될 수 있다. 상기 양자점 파우더(10)에서 복수의 상기 복합체(10)들은 상기 무기 형광체(20)에 의해 소정의 물리적 간격을 가질 수 있다. 이러한 상기 복합체(10)들 사이의 상기 물리적 간격은 상기 양자점 파우더(10)의 양자 효율 및 발광 특성을 유지하는데 기여할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 양자점 파우더(1)에 포함된 복수의 상기 복합체(10) 및 상기 무기 형광체(20)는 서로 접촉하여 위치할 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)에 포함된 복수의 상기 복합체(10) 중 적어도 어느 하나는 상기 무기 형광체(20)에 접촉하여 위치할 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)에 포함된 복수의 상기 복합체(10)들은 상기 무기 형광체(20)에 모두 접촉하여 위치할 수 있다. 따라서, 상기 양자점 파우더(1)에서 복수의 상기 복합체(10)들은 상기 무기 형광체(20)에 의해 이격될 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)에서 복수의 상기 복합체(10)들은 상기 무기 형광체(20)에 의해 소정의 물리적 간격을 가질 수 있다. 이러한 상기 복합체(10)들 사이의 상기 물리적 간격은 상기 양자점 파우더(10)의 양자 효율 및 발광 특성을 유지하는데 기여할 수 있다.
도 1 내지 도 3를 참조하여 상기 무기 형광체(20)에 대해 구체적으로 설명하고자 한다.
무기 형광체(20)는 형광성을 가지는 무기물일 수 있고, 이에 특별한 제한은 없다. 또한, 무기 형광체(20)는 복수의 상기 복합체(10)들을 이격시킬 수 있는 물질일 수 있다.
상기 무기 형광체(20)는 소정의 크기를 가질 수 있다. 상기 무기 형광체(20)는 복수의 상기 복합체(10)들을 이격시킬 수 있는 크기를 가질 수 있다. 상기 무기 형광체(20)는 1um 내지 20um의 크기를 가질 수 있다. 상기 무기 형광체(20)의 직경은 1um 내지 20um의 크기를 가질 수 있다.
상기 무기 형광체(20)는 (Y,Tb)3Al5O12:Ce3+, (Sr,Ba,Ca)2Si5N8:Eu2+, CaAlSiN3:Eu2+, BaMgAl10O17:Eu2+, BaMgAl10O17:Eu2+,Mn2+, Ca-
-SiAlON:Eu2+, 
-SiAlON:Eu2+, (Ca,Sr,Ba)2P2O7:Eu2+,Mn2+, (Ca,Sr,Ba)5(PO4)3Cl:Eu2+, Lu2SiO5:Ce3+, (Ca,Sr,Ba)3SiO5:Eu2+, (Ca,Sr,Ba)2SiO4:Eu2+, Zn2SiO4:Mn2+, BaAl2O19:Mn2+, BaMgAl14O23:Mn2+, SrAl12O19:Mn2+, CaAl12O19 Mn2+, YBO3:Tb3+, LuBO3:Tb3+, Y2O3:Eu3+, Y2SiO5:Eu3+, Y3Al5O12:Eu3+, YBO3: Eu 3+, Y0.65Gd0.35BO3:Eu3+, GdBO3:Eu3+, YVO4:Eu3+, 및 (Y,Gd)3(Al,Ga)5 O12:Ce3+ 등의 형광체 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
상기 무기 형광체(20)는 상기 양자점 파우더(1)에 포함된 복수의 상기 복합체(10)들 사이에 위치할 수 있다. 상기 무기 형광체(20)는 상기 양자점 파우더(1)에 포함된 복수의 상기 복합체(10)들을 이격시킬 수 있다. 상기 무기 형광체(20)는 상기 양자점 파우더(1)에 포함된 복수의 상기 복합체(10)들에 접촉되거나 이격되어, 상기 복수의 상기 복합체(10)들을 이격시킬 수 있다. 상기 무기 형광체(20)는 상기 복합체(10)에 비해 30 내지 50배 정도의 크기를 가질 수 있어, 상기 복수의 복합체(10)들을 효과적으로 이격시킬 수 있다.
또한, 상기 무기 형광체(20)는 파장 변환 물질로서, 조사되는 광의 적어도 일부의 파장을 변환시켜 발광할 수 있다. 상기 무기 형광체(20)는 상기 양자점 파우더(1)에 포함된 복수의 상기 복합체(10)들을 이격시킴에 따라 상기 복합체(10)들의 분산성을 향상시킬 수 있음과 동시에, 상기 무기 형광체(20)는 조사되는 광의 적어도 일부의 파장을 변환시켜 발광할 수 있다. 상기 무기 형광체(20)는 양자점에 비하여 반치폭이 커서, 상기 복합체(10)의 파장 변환에 있어서 보조적 역할을 할 수 있다.
이하에서는 상기 양자점 파우더(1)에 포함되는 복수의 상기 복합체(10)의 구성에 대해서 설명하고자 한다.
도 4는 일 실시 예에 따른 복합체(10)를 구성하는 복수의 요소들의 구성을 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하여, 상기 복합체(10)를 구성하는 복수의 요소들 간의 관계를 설명하고자 한다.
상기 복합체(10)는 다수의 입자로 구성될 수 있다. 상기 복합체(10)는 양자점(100), 사슬분자(200), 및 비드(300)를 포함할 수 있다. 그러나, 도 4에 도시된 구성들이 필수적인 것은 아니고, 그보다 많은 구성을 갖거나 그보다 적은 구성을 갖는 복합체(10)가 구현될 수도 있다.
상기 양자점(100)은 특정 파장 대역의 빛을 방출할 수 있도록 구현된 입자일 수 있다. 상기 양자점(100)은 소정의 에너지를 인가 받아, 상기 특정 파장 대역의 빛을 방출할 수 있다.
상기 사슬분자(200)는 상기 인접한 양자점(100) 들 간의 거리가 이격되도록 상기 양자점(100)에 부착될 수 있다.
상기 비드(300)는 복수의 상기 사슬분자(200) 사이에 이격되어 위치할 수 있다. 상기 비드(300)는 복수의 상기 사슬분자(200)의 타단 사이에 이격되어 위치할 수 있다. 상기 비드(300)는 복수의 상기 사슬분자(200)에 접촉하여 위치할 수 있다. 상기 비드(300)는 복수의 상기 사슬 분자(200)의 타단에 접촉하여 위치할 수 있다.
이하에서는 상기 복합체(10)의 각 구성에 대하여 구체적으로 설명하고자 한다.
도 5는 일 실시 예에 따른 복합체에 포함되는 양자점을 나타내는 도면이다. 먼저, 도 4 내지 도 5를 참조하여, 양자점(100)에 대해서 설명하고자 한다.
상기 양자점(100)은 나노 크기의 반도체 물질로서, 양자 제한 효과(Quantum confinement effect)를 가지는 물질이다. 상기 양자 제한 효과에 기초하여, 상기 양자점(100)은 빛을 방출할 수 있다. 상기 양자점(100)은 여기원(Excitation source)으로부터 빛을 흡수하여 에너지 여기 상태에 이르면, 자체적으로 양자점(100)의 에너지 밴드 갭(Energy band gap)에 해당되는 에너지를 방출하게 된다. 상기 양자점(100)은 소정의 빛을 인가 받아 활성 전자(Excitation eletron)을 가지게 되고, 상기 활성 전자가 안정화됨으로써 에너지를 방출하게 된다.
상기 양자점(100)은 상기 양자점(100)의 크기, 또는 상기 양자점(100)의 물질 조성에 따라 다양한 에너지 밴드 갭을 가질 수 있다. 상기 양자점(100)은 상기 에너지 밴드 갭에 대응하는 특정 파장 대역의 빛을 방출할 수 있다. 상기 양자점(100)은 상기 특정 파장 대역의 빛을 방출할 수 있도록, 상기 양자점(100)의 크기 또는 물질 조성이 변경될 수 있다.
상기 양자점(100)은 소정의 화합물로 구현될 수 있다. 상기 소정의 화합물은 Ⅱ-Ⅵ족 화합물, Ⅲ-Ⅴ족 화합물, Ⅳ-Ⅵ족 화합물 중 적어도 어느 하나의 화합물일 수 있다.
상기 Ⅱ-Ⅵ족 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe 등의 이원소 화합물 또는 CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe 등의 삼원소 화합물 또는 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 등의 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 등의 이원소 화합물 또는 GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 등의 삼원소 화합물 또는 GaAlNAs, GaAlNsb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 등의 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 Ⅳ-Ⅵ족 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 등의 이원소 화합물 또는 SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SbPbTe 등의 삼원소 화합물 또는 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 등의 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 Ⅳ족 화합물은 Si, Ge 등의 단일 원소 화합물 또는 SiC, SiGe 등의 이원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 양자점(100)은 코어-쉘(Core-Shell) 구조를 가질 수 있다. 상기 코어-쉘 구조의 양자점(100)은 양자코어(Quantum-core, 110) 및 양자쉘(Quantum-shell, 130)을 포함할 수 있다.
상기 양자 코어(110)는 양자 제한 효과에 기초하여 빛을 방출할 수 있다. 상기 양자쉘(130)은 상기 양자 코어(110)를 덮을 수 있다. 상기 양자쉘(130)은 상기 양자코어(110)를 보호할 수 있다. 상기 양자쉘(130)은 상기 양자 코어(110)의 에너지 밴드가 변경되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 상기 양자코어(110) 및 상기 양자쉘(130)은 전술한 화합물들로 구현될 수 있다.
상기 도 5에 도시된 구성들이 필수적인 것은 아니고, 그보다 많은 구성을 가지거나 그보다 적은 구성을 가지는 양자점(100)이 구현될 수도 있다. 예를 들어, 상기 양자점(100)의 상기 양자쉘(130) 상에는 소정의 코팅층이 형성될 수 있다. 상기 코팅층은 상기 양자점(100)의 내구성이 향상되도록 구현된 층일 수 있다.
상기 양자점(100)은 리간드(150)를 더 포함할 수 있다. 상기 리간드(150)는 상기 양자점(100)의 표면에 형성될 수 있다. 상기 리간드(150)는 상기 양자쉘(130)의 표면에 부착될 수 있다. 상기 리간드(150)는 상기 양자점(100)에 공유 전자쌍을 제공하여 배위 결합하는 화합물일 수 있다.
상기 리간드(150)는 유기 리간드, 무기 리간드 또는 전술한 리간드가 조합된 조합 리간드를 포함할 수 있다.
상기 유기 리간드는 알킬 사슬 분자일 수 있다. 상기 알킬 사슬 분자는 올레인산(OA), 1,2-ethylenedithiol(EDT), 1,4-butanedithiol(BDT), 또는 3-mecaptopropionic acid(MPA) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 무기 리간드는 에테르계 화합물, 불포화 탄화수소류 및 유기산 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 무기 리간드로 사용되는 용매는 에테르계 화합물, 불포화 탄화수소류, 또는 유기산 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 에테르계 화합물은 트리옥틸 포스핀 옥사이드(tri-n-octylphosphine oxide, TOPO), 알킬 포스핀(Alkylphosphine), 옥틸 에테르(Octylether), 및 벤질 에테르(Benzylether) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 불포화 탄화수소류는 옥테인(Octane) 및 옥타데케인(Octadecane) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 유기산은 올레산(Oleic acid), 스테아르산(Stearic acid), 미리스트산(Myristic acid), 및 헥사데카노익산(Hexadecanoic acid) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
전술한 양자점(100)에 포함된 리간드(150)에 의해 열안정성이 향상될 수 있다. 또한, 상기 리간드(150)는 복수의 상기 양자점(100)들이 서로 응집되는 것을 방지하여, 양자점 파우더의 광효율 저하를 방지할 수 있다.
이하에서는 사슬분자(200)에 대해 설명하고자 한다.
도 6은 일 실시 예에 따른 복합체에 포함되는 사슬 분자(200)를 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 6을 참조하여 사슬 분자(200)에 대해 구체적으로 설명하고자 한다.
상기 사슬 분자(200)는 헤드(210) 및 테일(230)을 포함할 수 있다. 상기 헤드(210)와 상기 테일(230)은 소정의 화학적 성질을 가질 수 있다. 상기 화학적 성질은 친수성(Hydrophilic property)과 소수성(Hydrophobic property)을 포함할 수 있다. 상기 친수성은 소정의 친수기에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, 상기 친수기는 수산기(-OH), 카르복실기(-COOH), 및 아미노기(-NH2, -NHR, -NR2, 상기 R은 알킬기) 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 상기 소수성은 소정의 소수기에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, 상기 소수기는 탄화수소기(CnHm)일 수 있다.
상기 헤드(210) 및 상기 테일(230)은 서로 상이한 화학적 성질을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 헤드(210)가 친수성인 경우 상기 테일(230)은 소수성이며, 상기 헤드(210)가 소수성인 경우 상기 테일(230)은 친수성일 수 있다. 또는 상기 헤드(210)와 상기 테일(230)은 서로 동일한 화학적 성질을 가질 수 있다.
상기 테일(230)은 소정의 화학적 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 테일이 탄화수소기인 경우, 상기 테일의 화학적 형상은 사슬 형상일 수 있다. 상기 테일(230)은 상기 사슬분자(200)의 물리적 구조를 정의할 수 있다. 상기 테일(230)에 의해, 상기 사슬분자(200)은 소정의 물리적 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 테일(230)이 탄화수소기인 경우, 포함된 탄소(C)의 수에 기초하여 상기 테일(230)은 소정의 길이를 가질 수 있다. 상기 테일(230)의 길이는 포함된 탄소(C)의 수에 비례할 수 있다.
상기 사슬분자(200)는 스테아르계 화합물일 수 있다. 상기 사슬분자(200)는 예를 들어, 스테아릭산(Stearate)의 일종일 수 있다. 상기 스테아릭산은 마그네슘 스테아레이트(Magnesium stearate), 칼슘 스테아레이트(Calcium stearate), 아연 스테아레이트(Zinc stearate), 리튬 스테아레이트(Lithium stearate), 나트륨 스테아레이트(Natrium stearate), 또는 알루미늄 스테아레이트(Aluminium stearate) 등을 포함할 수 있다.
상기 사슬분자(200)가 아연 스테아레이트인 경우, 상기 사슬분자(200)는 카르복실기(친수기)로 구성되는 헤드(210) 및 탄화수소기(소수기)로 구성되는 테일(230)을 포함할 수 있다.
이하에서는 양자점(100)과 사슬분자(200) 사이의 관계에 대해 설명하고자 한다. 상기 관계는 위치적 관계, 결합 관계, 및 광학적 관계를 포함할 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 복합체에 포함되는 양자점과 사슬 분자의 구성을 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 7을 참조하여, 상기 양자점(100)과 상기 사슬분자(200) 사이의 관계를 구체적으로 설명하고자 한다.
상기 사슬분자(200)는 상기 양자점(100)에 부착될 수 있다. 상기 사슬분자(200)는 상기 양자점(100)의 상기 양자쉘(130)의 일 영역에 부착될 수 있다. 상기 사슬분자(200)의 일 영역은 상기 양자점(100)에 부착될 수 있다. 상기 사슬분자(200)의 일 영역은 상기 양자점(100)의 상기 양자쉘(130)의 일 영역에 부착될 수 있다. 상기 사슬분자(200)의 일 영역은 상기 헤드(210)의 전 영역 또는 일 영역일 수 있다. 상기 사슬분자(200)의 일 영역은 상기 테일(230)의 전 영역 또는 일 영역일 수 있다.
상기 사슬분자(200)의 일단은 상기 양자점(100)에 부착될 수 있다. 상기 사슬분자(200)의 일단은 상기 헤드(210)의 끝 부분일 수 있다. 상기 사슬분자(200)의 일단은 상기 테일(230)의 끝 부분일 수 있다.
도 7의 (a)를 참조하면, 상기 사슬분자(200)의 일단은 상기 인접한 리간드(150) 사이에 부착될 수 있다. 상기 사슬분자(200)의 일단은 상기 인접한 리간드(150) 사이의 상기 양자점(100)의 영역에 부착될 수 있다. 상기 사슬분자(200)의 일단은 상기 양자점(100)의 표면에 위치한 복수의 리간드 중 적어도 어느 하나가 제거된 상기 양자점(100)의 영역에 부착될 수 있다.
도 7의 (b)를 참조하면, 상기 사슬분자(200)의 일단은 상기 리간드(150)에 부착될 수 있다. 상기 사슬분자(200)의 일단은 상기 리간드(150)의 일 영역에 부착될 수 있다. 상기 사슬분자(200)의 일단은 상기 리간드(150)의 단부에 부착될 수 있다.
상기 부착은 전기적 인력, 또는 화학적 결합에 의한 것일 수 있다. 상기 전기적 인력은 반데르발스 인력(Vanderwalls attraction), 쿨롬 인력(Coulomb's attraction) 등을 포함할 수 있다. 상기 화학적 결합은 공유 결합, 배위 결합, 쌍극자-쌍극자 작용 등을 포함할 수 있다.
상기 사슬분자(200)가 상기 양자점(100)에 부착되어, 상기 복합체(10) 내의 양자점(100)의 분산성이 향상될 수 있다. 상기 사슬 분자(200)가 상기 양자점(100)에 부착되어, 상기 양자점 파우더(1) 내의 양자점(100)의 분산성이 향상될 수 있다.
이하에서는 비드(300)에 대해 설명하고자 한다. 도 8은 일 실시 예에 따른 복합체에 포함되는 비드(300)를 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 8을 참조하여, 비드(300)에 대해 구체적으로 설명하고자 한다.
상기 비드(300)는 비드쉘(Bead-shell, 310)을 포함하고, 상기 비드쉘(310)에 의해 내부 공간(330)이 정의될 수 있다. 상기 비드쉘(310)은 상기 비드(300)의 외적 형상을 정의할 수 있다. 상기 비드쉘(310)은 상기 비드(300)의 외적 형상이 구(Sphere) 형상이 되도록 형성될 수 있다.
상기 비드(300)는 소정의 크기를 가질 수 있다. 상기 비드(300)는 복수의 양자점(100)들을 이격시킬 수 있는 크기를 가질 수 있다. 상기 비드(300)는 40nm 내지 60nm의 크기를 가질 수 있다.
상기 비드쉘(310)은 소정의 광 특성을 가질 수 있다. 상기 광 특성은 광투과성 및 광산란성을 포함할 수 있다. 상기 비드쉘(310)은 상기 비드쉘(310)로 입사되는 광을 투과시킬 수 있다. 상기 비드쉘(310)은 광투과성이 높은 소재로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 비드쉘(310)은 산화규소(SiO2) 등의 실리카(silica) 계열의 소재로 구현될 수 있다. 상기 비드쉘(310)은 상기 비드쉘(310)로 입사되는 빛을 산란시킬 수 있다. 상기 비드쉘(310)은 목적에 따라 다양한 두께로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 비드쉘(310)은 상기 비드쉘(310)의 광투과성이 향상되도록 얇은 두께로 형성될 수 있다. 상기 비드쉘(310)은 상기 비드쉘(310)의 내구성이 향상되도록 두꺼운 두께로 형성될 수 있다. 상기 비드쉘(310)은 상기 광투과성 및 상기 내구성이 동시에 고려된 적절한 두께로 형성될 수 있다.
상기 내부 공간(330)은 소정의 충진제를 포함할 수 있으나, 상기 내부 공간(330)은 빈 상태일 수 있다. 상기 충진제는 광투과성이 높은 소재일 수 있다. 상기 내부 공간(330)이 빈 상태인 경우는 중공(Hollow-core) 상태로 정의될 수 있다. 상기 중공 상태로 구현되는 비드(300)의 경우, 상기 비드(300)의 광특성이 향상될 수 있다. 상기 비드(300)가 소정의 충진제를 포함하는 경우, 상기 비드쉘(310)을 통해 산란된 빛은 상기 충진제에 의해 차단될 수 있다. 이에 반해, 중공 상태의 비드(300)의 경우, 상기 비드쉘(310)의 일 영역에서 산란된 빛은 비드(300) 내에서 차단없이 전파될 수 있다. 상기 전파된 빛은 비드쉘(310)의 타 영역에서 재산란될 수 있다. 상기 재산란된 빛은 상기 비드(300)의 외부로 출력될 수 있다. 이에 따라, 중공 상태의 비드(300)의 경우, 상기 비드(300)의 광산란성이 향상될 수 있다.
상기 도 8에 도시된 구성들이 필수적인 것은 아니고, 그보다 많은 구성을 가지거나 그보다 적은 구성을 가지는 비드(300)가 구현될 수도 있다. 예를 들어, 상기 비드(300)는 상기 비드쉘(310) 상에 배치되는 소정의 코팅층을 더 포함할 수 있다. 상기 소정의 코팅층은 상기 비드(300)의 광특성이 향상되도록 형성되는 층일 수 있다.
이하에서는, 상기 복합체(10)에 포함되는 양자점(100), 사슬분자(200), 및 비드(300) 간의 관계에 대해 설명하고자 한다.
도 4 및 도 9는 일 실시 예에 따른 복합체에 포함되는 복수의 구성 요소들의 구성을 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 9를 참조하여, 상기 복합체(10)에 포함되는 양자점(100), 사슬분자(200), 및 비드(300) 간의 관계에 대해 구체적으로 설명하고자 한다.
상기 사슬분자(200)는 상기 양자점(100)과 상기 비드(300) 사이에 위치할 수 있다. 상기 사슬분자(200)는 상기 양자점(100)과 상기 비드(300)에 부착될 수 있다.
인접하는 양자점(100)을 제1 양자점(101) 및 제2 양자점(102)으로 정의하고, 상기 사슬분자(200)는 제1 사슬분자(201) 및 제2 사슬분자(202)를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 양자점(101)에는 상기 제1 사슬분자(201)가 부착되고, 상기 제2 양자점(102)에는 상기 제2 사슬분자(202)가 부착될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 비드(300)는 인접한 복수의 사슬분자(200)들 사이에 위치할 수 있다. 상기 비드(300)는 상기 제1 사슬분자(201)와 상기 제2 사슬분자(202) 사이에 위치할 수 있다. 상기 인접한 복수의 사슬분자(200)들의 타영역 사이에 상기 비드(300)가 위치할 수 있다. 상기 인접한 복수의 사슬분자(200)들의 타영역 사이에 상기 비드(300)가 이격되어 위치할 수 있다. 상기 타영역은 상기 사슬분자(200)의 양자점(100)에 부착된 일영역을 제외한 사슬분자(200)의 영역으로 정의될 수 있다. 상기 제1 사슬분자(201)의 타영역과 상기 제2 사슬분자(202)의 타영역 사이에 비드(300)가 위치할 수 있다. 상기 제1 사슬분자(201)의 타영역과 상기 제2 사슬분자(202)의 타영역 사이에 비드(300)가 이격되어 위치할 수 있다. 상기 인접한 사슬분자(200)들의 타영역은 서로 동일한 사슬분자(200)의 구성일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 사슬분자(201)의 타영역이 헤드인 경우, 상기 제2 사슬분자(202)의 타영역은 헤드일 수 있고, 상기 제1 사슬분자(201)의 타영역이 테일인 경우, 상기 제2 사슬분자(202)의 타영역은 테일일 수 있다. 상기 인접한 사슬분자(200)들의 타영역은 서로 다른 사슬분자(200)의 구성일 수 있다.
상기 인접한 복수의 사슬분자(200)의 타단들 사이에 상기 비드(300)가 위치할 수 있다. 상기 인접한 복수의 사슬분자(200)의 타단들 사이에 상기 비드(300)가 이격되어 위치할 수 있다. 상기 타단은 상기 사슬분자(200)의 양자점(100)에 부착된 일단의 반대편의 부분으로 정의될 수 있다. 상기 제1 사슬분자(201)의 타단과 상기 제2 사슬분자(202)의 타단 사이에 비드(300)가 위치할 수 있다. 상기 제1 사슬분자(201)의 타단과 상기 제2 사슬분자(202)의 타단 사이에 비드(300)가 이격되어 위치할 수 있다. 상기 인접한 사슬분자(200)들의 타단은 서로 동일한 사슬분자(200)의 구성일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 사슬분자(201)의 타단이 헤드인 경우, 상기 제2 사슬분자(202)의 타단은 헤드일 수 있고, 상기 제1 사슬분자(201)의 타단이 테일인 경우, 상기 제2 사슬분자(202)의 타단은 테일일 수 있다. 상기 인접한 사슬분자(200)들의 타단은 서로 다른 사슬분자(200)의 구성일 수 있다.
도 9를 참조하면, 상기 비드(300)는 인접한 사슬분자(200)들에 부착될 수 있다. 상기 비드(300)는 상기 제1 사슬분자(201) 및 상기 제2 사슬분자(202)에 부착될 수 있다. 상기 비드(300)는 상기 제1 사슬분자(201)의 타영역 또는 타단 및 상기 제2 사슬분자(202)의 타영역 또는 타단에 부착될 수 있다. 상기 부착은 전기적 인력, 또는 화학적 결합에 의한 것일 수 있다. 상기 전기적 인력은 반데르발스 인력(Vanderwalls attraction), 쿨롬 인력(Coulomb's attraction) 등을 포함할 수 있다. 상기 화학적 결합은 공유 결합, 배위 결합, 쌍극자-쌍극자 작용 등을 포함할 수 있다.
인접하는 양자점(100)들은 이격될 수 있다. 상기 인접하는 양자점(100)들은 상기 사슬분자(200) 및 상기 비드(300) 중 적어도 어느 하나에 의해 이격될 수 있다. 상기 인접하는 양자점(100)들은 각각의 양자점(100)에 결합된 사슬분자(200) 및 상기 비드(300)에 의해 이격될 수 있다. 복수의 상기 양자점(100)들은 상기 사슬 분자(200) 및 상기 비드(300)에 의해 소정의 물리적 간격을 가질 수 있다. 이러한 상기 양자점(100)들 사이의 상기 물리적 간격은 상기 양자점 파우더(10)의 양자 효율 및 발광 특성을 유지하는데 기여할 수 있다.
이하에서는, 상기 양자점 파우더(1)에 포함되는 복수의 상기 양자점(100)들이 상기 무기 형광체(20) 또는 상기 비드(300)에 의해 이격되는 구성에 대해 설명하고자 한다.
도 10 및 도 11는 일 실시 예에 따른 양자점 파우더에 포함되는 복수의 양자점들이 이격되는 거리를 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 11을 참조하여, 복수의 상기 양자점(100)이 서로 이격되는 거리에 대해 구체적으로 설명하고자 한다.
인접하는 양자점(100)을 제1 양자점(101) 및 제2 양자점(102)으로 정의하고, 상기 사슬분자(200)는 제1 사슬분자(201) 및 제2 사슬분자(202)를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 양자점(101)에는 상기 제1 사슬분자(201)가 부착되고, 상기 제2 양자점(102)에는 상기 제2 사슬분자(202)가 부착될 수 있다.
도 10을 참조하면, 인접한 복수의 상기 양자점(100)들은 이격될 수 있다. 상기 인접하는 양자점(100)들은 상기 사슬분자(200) 및 무기 형광체(20)에 의해 이격될 수 있다. 상기 인접하는 양자점(100)들은 각각의 양자점(100)에 결합된 상기 사슬분자(200)와 상기 무기 형광체(20)에 의해 이격될 수 있다. 인접한 복수의 상기 양자점(100) 사이에 거리가 형성될 수 있고, 복수의 상기 양자점(100) 사이의 거리는 제1 거리(D1)로 정의될 수 있다.
인접한 복수의 상기 양자점(100)들은 서로 제1 거리(D1)만큼 이격되어 위치할 수 있다. 상기 제1 양자점(101)과 상기 제2 양자점(102)은 서로 제1 거리(D1)만큼 이격되어 위치할 수 있다. 상기 제1 양자점(101)의 표면과 상기 제2 양자점(102)의 표면은 서로 상기 제1 거리(D1)만큼 이격되어 위치할 수 있다. 상기 제1 양자점(101)의 중심과 상기 제2 양자점(102)의 중심은 서로 상기 제1 거리(D1)만큼 이격되어 위치할 수 있다.
상기 제1 거리(D1)는 인접한 복수의 상기 양자점(100) 주위에 위치하는 무기 형광체(20) 및 상기 양자점(100)에 부착된 사슬분자(400)에 의해 정의될 수 있다. 상기 제1 거리(D1)는 상기 사슬분자(200)의 길이 및 상기 무기 형광체(20)의 폭(A1)의 합에 비례할 수 있다. 다만, 상기 제1 거리(D1)는 각각의 양자점(100)들 사이에 결합된 상기 사슬분자(200)의 길이 및 상기 무기 형광체(20)의 폭(A1)의 합보다 작을 수 있다. 상기 제1 거리(D1)는 상기 제1 양자점(101) 및 상기 제2 양자점(102) 사이에 위치하는 무기 형광체(20)의 폭(A1), 상기 제1 사슬분자(201)의 길이(L1), 및 상기 제2 사슬분자(202)의 길이(L2)의 합에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 인접한 사슬분자(200)는 소정의 각도를 이룰 수 있다. 상기 무기 형광체(20)에 부착된 상기 제1 사슬분자(201)와 상기 제2 사슬분자(202)는 소정의 각도를 이룰 수 있다. 상기 각도는 예각일 수 있다.
상기 제1 거리(D1)는 상기 사슬분자(200)의 길이 및 상기 무기 형광체(20)의 폭에 따라 조절될 수 있다. 복수의 상기 양자점(100)들 사이의 거리는 상기 사슬분자(200)의 길이 및 상기 무기 형광체(20)의 폭 중 적어도 어느 하나를 크게 하여 더 이격될 수 있다. 따라서, 상기 무기 형광체(20)를 포함하는 상기 양자점 파우더(1)는 상기 복합체(10)만이 포함된 양자점 파우더에 비하여, 인접한 복수의 상기 양자점(100)들 사이의 거리가 더 커질 수 있다.
이에 따라, 상기 양자점 파우더(1) 내의 복수의 복합체(10)들이 서로 응집되는 현상이 감소될 수 있다. 상기 양자점 파우더(1) 내의 복합체(10)에 포함된 복수의 양자점(100)들이 서로 응집되는 현상이 감소될 수 있다. 양자점 파우더(1)에 무기 형광체(20)가 포함되지 않는 경우, 상기 양자점 파우더(1) 내의 복수의 복합체(10)들이 서로 접촉될 수 있다. 양자점 파우더(1)에 무기 형광체(20)가 포함되지 않는 경우, 상기 양자점 파우더(1) 내의 복합체(10)에 포함된 복수의 양자점(100)들이 서로 접촉될 수 있다. 서로 접촉되는 양자점(100)들은 서로 뭉쳐지고, 응집될 수 있는 반면, 무기 형광체(20)를 포함하는 양자점 파우더(1)의 경우 복수의 양자점(100)들이 서로 이격되어 위치하여 복수의 양자점(100)들이 응집되는 현상을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 무기 형광체(20)를 포함하는 양자점 파우더(1)의 발광효율은 향상될 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)에 무기 형광체(20)가 포함되지 않는 경우, 상기 양자점(100)들은 서로 응집된다. 상기 응집된 양자점(100)들로부터 출력되는 빛은 서로 간섭을 일으킬 수 있다. 상기 응집된 양자점(100)들을 포함하는 양자점파우더(1)의 발광효율은 떨어지게 된다. 이에 반하여, 양자점파우더(1)에 무기 형광체(20)가 포함되는 경우, 전술하였듯이 상기 양자점(100)들의 분산성은 증가된다. 따라서, 상기 양자점(100)들로부터 출력되는 빛의 간섭 현상은 감소될 수 있다. 상기 서로 간섭되지 않은 빛이 양자점파우더(1)로부터 출력될 수 있다. 이에 따라, 상기 무기 형광체(20)를 포함하는 양자점파우더(1)의 발광효율은 증가할 수 있다.
도 11을 참조하면, 인접한 복수의 상기 양자점(100)들은 이격될 수 있다. 상기 인접하는 양자점(100)들은 상기 사슬분자(200) 및 비드(300)에 의해 이격될 수 있다. 상기 인접하는 양자점(100)들은 각각의 양자점(100)에 결합된 상기 사슬분자(200)와 상기 비드(300)에 의해 이격될 수 있다. 인접한 복수의 상기 양자점(100) 사이가 형성될 수 있고, 복수의 상기 양자점(100) 사이의 거리는 제2 거리(D2)로 정의될 수 있다.
인접한 복수의 상기 양자점(100)들은 서로 제2 거리(D2)만큼 이격되어 위치할 수 있다. 상기 제1 양자점(101)과 상기 제2 양자점(102)은 서로 제2 거리(D2)만큼 이격되어 위치할 수 있다. 상기 제1 양자점(101)의 표면과 상기 제2 양자점(102)의 표면은 서로 상기 제2 거리(D2)만큼 이격되어 위치할 수 있다. 상기 제1 양자점(101)의 중심과 상기 제2 양자점(102)의 중심은 서로 상기 제2 거리(D2)만큼 이격되어 위치할 수 있다.
상기 제2 거리(D2)는 인접한 복수의 상기 양자점(100) 주위에 위치하는 비드(300) 및 상기 양자점(100)에 부착된 사슬분자(400)에 의해 정의될 수 있다. 상기 제2 거리(D2)는 상기 사슬분자(200)의 길이 및 상기 비드(300)의 폭(A2)의 합에 비례할 수 있다. 다만, 상기 제2 거리(D2)는 각각의 양자점(100)들 사이에 결합된 상기 사슬분자(200)의 길이 및 상기 비드(300)의 폭(A2)의 합보다 작을 수 있다. 상기 제2 거리(D2)는 상기 제1 양자점(101) 및 상기 제2 양자점(102) 사이에 위치하는 비드(300)의 폭(A2), 상기 제1 사슬분자(201)의 길이(L1), 및 상기 제2 사슬분자(202)의 길이(L2)의 합에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 인접한 사슬분자(200)는 소정의 각도를 이룰 수 있다. 상기 비드(300)에 부착된 상기 제1 사슬분자(201)와 상기 제2 사슬분자(202)는 소정의 각도를 이룰 수 있다. 상기 각도는 예각일 수 있다.
상기 제2 거리(D2)는 상기 사슬분자(200)의 길이 및 상기 비드(300)의 폭에 따라 조절될 수 있다. 복수의 상기 양자점(100)들 사이의 거리는 상기 사슬분자(200)의 길이 및 상기 비드(300)의 폭 중 적어도 어느 하나를 크게 하여 더 이격될 수 있다. 따라서, 상기 비드(300)를 포함하는 상기 양자점 파우더(1)는 상기 양자점(100)만이 포함된 양자점 파우더에 비하여, 인접한 복수의 상기 양자점(100)들 사이의 거리가 더 커질 수 있다.
이에 따라, 상기 양자점 파우더(1) 내의 복합체(10)에 포함된 복수의 양자점(100)들이 서로 응집되는 현상이 감소될 수 있다. 양자점 파우더(1)에 비드(300)가 포함되지 않는 경우, 상기 양자점 파우더(1) 내의 복수의 복합체(10)들이 서로 접촉될 수 있다. 양자점 파우더(1)에 비드(300)가 포함되지 않는 경우, 상기 양자점 파우더(1) 내의 복합체(10)에 포함된 복수의 양자점(100)들이 서로 접촉될 수 있다. 서로 접촉되는 양자점(100)들은 서로 뭉쳐지고, 응집될 수 있는 반면, 비드(300)를 포함하는 양자점 파우더(1)의 경우 복수의 양자점(100)들이 서로 이격되어 위치하여 복수의 양자점(100)들이 응집되는 현상을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 비드(300)를 포함하는 양자점 파우더(1)의 발광효율은 향상될 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)에 비드(300)가 포함되지 않는 경우, 상기 양자점(100)들은 서로 응집된다. 상기 응집된 양자점(100)들로부터 출력되는 빛은 서로 간섭을 일으킬 수 있다. 상기 응집된 양자점(100)들을 포함하는 양자점 파우더(1)의 발광효율은 떨어지게 된다. 이에 반하여, 양자점파우더(1)에 비드(300)가 포함되는 경우, 전술하였듯이 상기 양자점(100)들의 분산성은 증가된다. 따라서, 상기 양자점(100)들로부터 출력되는 빛의 간섭 현상은 감소될 수 있다. 상기 서로 간섭되지 않은 빛이 양자점 파우더(1)로부터 출력될 수 있다. 이에 따라, 상기 비드(300)를 포함하는 양자점 파우더(1)의 발광효율은 증가할 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 인접한 복수의 상기 양자점(100)들은 상기 무기 형광체(20) 및 상기 비드(300) 중 적어도 어느 하나에 의해 이격될 수 있다. 인접한 복수의 상기 양자점(100)들은 상기 무기 형광체(20) 및 상기 비드(300)에 의해 이격될 수 있다. 인접한 복수의 상기 양자점(100)들은 상기 무기 형광체(20)에 의해 상기 제1 거리(D1)만큼 이격되거나, 상기 비드(300)에 의해 상기 제2 거리(D2)만큼 이격될 수 있다. 인접한 복수의 상기 양자점(100)들은 상기 무기 형광체(20)에 의해 상기 제1 거리(D1)만큼 각각 이격될 수 있고, 상기 비드(300)에 의해 상기 제2 거리(D2)만큼 각각 이격될 수 있다.
상기 제1 거리(D1)은 상기 제2 거리(D2)에 비해 클 수 있다. 상기 무기 형광체(20)에 비해 상기 비드(300)가 클 수 있다. 상기 무기 형광체(20)는 1um 내지 10um의 크기를 가지는 반면, 상기 비드(300)는 40nm 내지 60nm의 크기를 가질 수 있다. 상기 무기 형광체(20)의 폭(A1)은 상기 비드(300)의 폭(A2)에 비해 클 수 있다. 인접한 복수의 상기 양자점(100)들은 상기 제1 거리(D1) 및 상기 제2 거리(D2) 중 적어도 어느 하나로 각각 이격될 수 있다. 인접한 복수의 상기 양자점(100)들은 상기 제1 거리(D1) 및 상기 제2 거리(D2)만큼 각각 이격될 수 있어, 인접한 복수의 상기 양자점(100)들은 서로 상이한 거리로 이격되어 위치할 수 있다. 상기 제1 거리(D1)가 상기 제2 거리(D2)보다 크게 이격되어, 인접한 복수의 상기 양자점(100)들의 분산성이 보다 향상될 수 있다. 전술하였듯이, 복수의 상기 양자점(100)들의 분산성이 향상됨에 따라, 상기 양자점 파우더(1)의 열안정성이 향상되고, 양자 효율 및 발광 특성이 유지될 수 있다.
이하에서는, 상기 양자점 파우더(1)에 포함되는 복수의 구성 요소들이 이격되는 구성에 대해 설명하고자 한다.
도 12 및 도 13은 일 실시 예에 따른 양자점 파우더에 포함되는 복수의 구성 요소들 사이의 거리를 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 13을 참조하여, 복수의 상기 구성 요소들이 서로 이격되는 거리에 대해 구체적으로 설명하고자 한다.
상기 양자점 파우더(1)는 인접하게 위치하는 복합체(10) 및 무기 형광체(20)를 포함할 수 있고, 상기 복합체(10)는 양자점(100), 사슬분자(200), 및 비드(300)을 포함할 수 있다. 상기 양자점(100)에는 복수의 상기 사슬분자(200)가 부착될 수 있고, 복수의 상기 사슬분자(200)는 서로 상이한 물질일 수 있다. 상기 양자점(100)에는 복수의 상기 사슬분자(200)가 부착될 수 있고, 복수의 상기 사슬분자(200)는 서로 상이한 길이를 가질 수 있다.
상기 양자점 파우더(1)에 포함되는 무기 형광체(20), 양자점(100), 사슬분자(200) 및 비드(300)가 위치하는 각각의 거리는 상기 비드(300)의 폭(A2), 상기 양자점(100)의 폭(A1), 및 상기 사슬분자(200)의 길이(L) 중 적어도 어느 하나에 기초하여 정의될 수 있다.
도 12를 참조하면, 인접하게 위치한 상기 무기 형광체(20)와 상기 양자점(100)은 서로 이격되어 위치할 수 있다. 인접한 상기 무기 형광체(20)와 상기 양자점(100) 사이에 거리가 형성될 수 있고, 상기 무기 형광체(20)와 상기 양자점(100) 사이의 거리는 제3 거리(D3)로 정의될 수 있다. 상기 무기 형광체(20)와 상기 양자점(100)은 서로 제3 거리(D3)만큼 이격되어 위치할 수 있다. 상기 무기 형광체(20)의 표면과 상기 양자점(100)의 표면은 서로 상기 제3 거리(D3)만큼 이격되어 위치할 수 있다. 상기 무기 형광체(20)의 중심과 상기 양자점(100)의 중심은 서로 상기 제3 거리(D3)만큼 이격되어 위치할 수 있다.
상기 제3 거리(D3)는 상기 양자점(100)과 상기 무기 형광체(20) 사이에 위치하는 비드(300) 및 상기 양자점(100)에 부착된 사슬분자(200)에 의해 정의될 수 있다. 상기 제3 거리(D3)는 상기 사슬분자(200)의 길이(L) 및 상기 비드의 폭(A2)의 합에 비례할 수 있다. 다만, 상기 제3 거리(D3)는 상기 양자점(100)에 결합된 상기 사슬분자(200)의 길이(L) 및 상기 비드(300)의 폭(A2)의 합보다 작을 수 있다.
상기 양자점(100)에 결합된 상기 사슬분자(200)는 상기 비드(300)와 상기 무기 형광체(20)의 중심을 연결한 선을 기준으로 소정의 각도를 이룰 수 있다. 상기 각도는 예각일 수 있다.
상기 제3 거리(D3)는 상기 사슬분자(200)의 길이(L) 및 상기 비드(300)의 폭(A2)에 따라 조절될 수 있다. 상기 무기 형광체(20)와 상기 양자점(100) 사이의 거리는 상기 사슬분자(200)의 길이(L) 및 상기 비드(300)의 폭 중 적어도 어느 하나를 크게 하여 더 이격될 수 있다.
이에 따라, 복수의 상기 양자점(100)들은 상기 무기 형광체(20) 및 상기 비드(300)에 의해 이격될 수 있다. 상기 비드(300)만 포함된 양자점 파우더에 비해, 상기 무기 형광체(20) 및 상기 비드(300)를 포함한 상기 양자점 파우더(1)는 복수의 상기 양자점(100)들이 이격되어 있는 거리를 늘릴 수 있다. 전술하였듯이, 상기 무기 형광체(20) 및 상기 비드(300)를 포함한 상기 양자점 파우더(1)는 상기 복수의 양자점(100)들이 이격되어 있는 거리가 늘어나서, 상기 복수의 양자점(100)들의 분산성을 향상시킬 수 있다.
도 13을 참조하면, 인접하게 위치한 상기 무기 형광체(20)와 상기 비드(300)는 서로 이격되어 위치할 수 있다. 인접한 상기 무기 형광체(20)와 상기 비드(300) 사이에 거리가 형성될 수 있고, 상기 무기 형광체(20)와 상기 비드(300) 사이의 거리는 제4 거리(D4)로 정의될 수 있다. 상기 무기 형광체(20)와 상기 비드(300)는 서로 제4 거리(D4)만큼 이격되어 위치할 수 있다. 상기 무기 형광체(20)의 표면과 상기 비드(300)의 표면은 서로 상기 제4 거리(D4)만큼 이격되어 위치할 수 있다. 상기 무기 형광체(20)의 중심과 상기 비드(300)의 중심은 서로 상기 제4 거리(D4)만큼 이격되어 위치할 수 있다.
상기 제4 거리(D4)는 상기 무기 형광체(20)와 상기 비드(300) 사이에 위치하는 양자점(100) 및 상기 양자점(100)에 부착된 사슬분자(200)에 의해 정의될 수 있다. 상기 양자점(100)에 부착된 복수의 상기 사슬분자(200)들 중 적어도 어느 하나는 상기 무기 형광체(20)를 향해 연장될 수 있고, 상기 양자점(100)에 부착된 복수의 상기 사슬분자(200)들 중 적어도 어느 하나는 상기 비드(300)를 향해 연장될 수 있다.
상기 제4 거리(D4)는 복수의 상기 사슬분자(200)의 길이(L) 및 상기 양자점의 폭(A3)의 합에 비례할 수 있다. 다만, 상기 제4 거리(D4)는 상기 양자점(100)에 결합된 복수의 상기 사슬분자(200)의 길이(L) 및 상기 양자점(100)의 폭(A3)의 합보다 작을 수 있다.
상기 인접한 사슬분자(200)는 소정의 각도를 이룰 수 있다. 상기 양자점(100)에 부착된 복수의 상기 사슬분자(200)들은 소정의 각도를 이룰 수 있다. 상기 각도는 예각일 수 있다.
상기 제4 거리(D4)는 복수의 상기 사슬분자(200)의 길이(L) 및 상기 양자점(100)의 폭(A3)에 따라 조절될 수 있다. 상기 무기 형광체(20)와 상기 비드(300) 사이의 거리는 복수의 상기 사슬분자(200)의 길이(L) 및 상기 비드(300)의 폭(A3) 중 적어도 어느 하나를 크게 하여 더 이격될 수 있다.
이에 따라, 복수의 상기 양자점(100)들은 상기 무기 형광체(20) 및 상기 비드(300)에 의해 이격될 수 있다. 상기 비드(300)만 포함된 양자점 파우더에 비해, 상기 무기 형광체(20) 및 상기 비드(300)를 포함한 상기 양자점 파우더(1)는 복수의 상기 양자점(100)들이 상기 무기 형광체(20) 및 상기 비드(300) 각각으로부터 이격될 수 있다. 전술하였듯이, 상기 무기 형광체(20) 및 상기 비드(300)를 포함한 상기 양자점 파우더(1)는 상기 복수의 양자점(100)들이 이격되어 있는 거리가 다양해져서, 상기 복수의 양자점(100)들의 분산성이 보다 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 도 11을 참조하면, 상기 양자점 파우더(1)에 포함되어 있는 복수의 상기 복합체(10) 및 상기 무기 형광체(20)는 이격되어 위치할 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)에 포함되어 있는 복수의 상기 복합체(10)는 상기 무기 형광체(20)에 의해 이격되어 위치할 수 있다. 상기 복수의 복합체(10) 및 상기 무기 형광체(20)는 각각 상기 제1 거리(D1), 상기 제2 거리(D2), 상기 제3 거리(D3), 상기 제4 거리(D4) 중 적어도 어느 하나의 거리로 이격되어 위치할 수 있다. 또한, 상기 복합체(10)에 포함되어 있는 상기 양자점(100) 및 상기 비드(300), 그리고 상기 무기 형광체(20)는 이격되어 위치할 수 있다. 상기 복합체(10)에 포함되어 있는 상기 양자점(100) 및 상기 비드(300), 그리고 상기 무기 형광체(20)는 각각 상기 제1 거리(D1), 상기 제2 거리(D2), 상기 제3 거리(D3), 상기 제4 거리(D4) 중 적어도 어느 하나의 거리로 이격되어 위치할 수 있다.
이에 따라, 상기 양자점(100)을 기준으로 판단하면, 상기 복합체(10)에 포함되어 있는 복수의 상기 양자점(100)은 상기 사슬분자(200) 및 상기 비드(300)에 의해 이격될 수 있다. 또한, 복수의 상기 복합체(10)는 상기 무기 형광체(20)에 의해 이격될 수 있어, 상기 복합체(10)에 포함되어 있는 복수의 상기 양자점(100)은 상기 무기 형광체(20)에 의해서도 이격될 수 있습니다. 따라서, 상기 양자점(100)을 기준으로 상기 비드(300)는 비교적 좁은 범위 내에서 복수의 상기 양자점(100)을 분산시킬 수 있음과 동시에, 상기 무기 형광체(20)는 비교적 넓은 범위 내에서 복수의 상기 양자점(100)을 분산시킬 수 있다. 따라서, 상기 양자점 파우더(1)에 포함되어 있는 복수의 상기 양자점(100)의 분산 정도는 상기 비드(300) 및 상기 무기 형광체(20)의 크기 또는 폭에 따라 결정될 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)에 포함되어 있는 복수의 상기 양자점(100)의 분산 정도는 상기 제1 거리(D1), 상기 제2 거리(D2), 상기 제3 거리(D3), 상기 제4 거리(D4) 중 적어도 어느 하나에 기초할 수 있어, 복수의 상기 양자점(100)의 분산 정도는 비드만 포함된 양자점 파우더에 비해 보다 다양해질 수 있다. 전술하였듯이, 복수의 상기 양자점(100)들의 분산성이 향상됨에 따라, 상기 양자점 파우더(1)의 열안정성이 향상되고, 양자 효율 및 발광 특성이 유지될 수 있다.
이하에서는 양자점 파우더(1)에 포함되는 복수의 구성 요소들의 다양한 위치 관계에 대해 설명하고자 한다.
도 14는 일 실시 예에 따른 양자점 파우더에 대한 SEM 이미지를 나타내는 도면이다. 도 15는 일 실시 예에 따른 양자점 파우더에 포함되는 복합체에 대한 TEM 이미지를 나타내며, 도 16은 도 15를 확대한 TEM 이미지를 나타내는 도면이다.
도 17 내지 도 22는 일 실시 예에 따른 양자점 파우더에 포함되는 복수의 구성 요소들의 구성을 나타내는 도면이다.
도 14 내지 도 16을 참조하면, 상기 양자점 파우더(1)에 포함되어 있는 복수의 상기 복합체(10)들은 상기 무기 형광체(20)에 의해 분산되어 위치할 수 있다. 또한, 상기 복합체(10)에 포함되어 있는 복수의 상기 양자점(100)들은 상기 사슬 분자(200) 및 상기 비드(300)에 의해 분산되어 위치할 수 있다.
도 17을 참조하면, 상기 양자점 파우더(1)에 포함되는 상기 무기 형광체(20)는 복수의 상기 복합체(10) 사이에 위치할 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)에 포함되는 상기 무기 형광체(20)는 복수의 상기 복합체(10) 사이에 인접하게 위치할 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)에 포함되는 상기 복합체(10)와 상기 무기 형광체(20)는 소정의 거리만큼 이격되어 위치할 수 있다. 또한, 상기 복합체(10)에 포함되어 있는 상기 양자점(100) 및 상기 비드(300)는 상기 무기 형광체(20)로부터 이격되어 위치할 수 있다. 상기 복합체(10)에 포함되어 있는 상기 양자점(100)과 상기 비드(300)는 이격되어 위치할 수 있다. 상기 복합체(10)에 포함되어 있는 상기 양자점(100)과 상기 비드(300)는 소정의 거리만큼 이격되어 위치할 수 있다.
도 18을 참조하면, 상기 양자점 파우더(1)에 포함되는 상기 무기 형광체(20)는 복수의 상기 복합체(10) 사이에 위치할 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)에 포함되는 상기 무기 형광체(20)는 복수의 상기 복합체(10) 사이에 인접하게 위치할 수 있다. 상기 복합체(10)에 포함되는 상기 비드(300)는 상기 복합체(10)와 상기 무기 형광체(20)는 접촉할 수 있다. 상기 복합체(10)에 포함되어 있는 상기 양자점(100)과 상기 비드(300)는 이격되어 위치할 수 있다. 상기 복합체(10)에 포함되어 있는 상기 양자점(100)과 상기 비드(300)는 소정의 거리만큼 이격되어 위치할 수 있다.
도 19를 참조하면, 상기 양자점 파우더(1)에 포함되는 상기 무기 형광체(20)는 복수의 상기 복합체(10) 사이에 위치할 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)에 포함되는 상기 무기 형광체(20)는 복수의 상기 복합체(10) 사이에 인접하게 위치할 수 있다. 상기 복합체(10)에 포함되는 상기 양자점(100)은 상기 복합체(10)와 상기 무기 형광체(20)는 접촉할 수 있다. 상기 복합체(10)에 포함되는 상기 양자점(100)에 부착되어 있는 상기 사슬 분자(200)는 상기 무기 형광체(20)에 접촉할 수 있다. 상기 복합체(10)에 포함되어 있는 상기 양자점(100)과 상기 비드(300)는 이격되어 위치할 수 있다. 상기 복합체(10)에 포함되어 있는 상기 양자점(100)과 상기 비드(300)는 소정의 거리만큼 이격되어 위치할 수 있다.
도 20을 참조하면, 상기 양자점 파우더(1)에 포함되는 상기 무기 형광체(20)는 복수의 상기 복합체(10) 사이에 위치할 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)에 포함되는 상기 무기 형광체(20)는 복수의 상기 복합체(10) 사이에 인접하게 위치할 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)에 포함되는 상기 복합체(10)와 상기 무기 형광체(20)는 소정의 거리만큼 이격되어 위치할 수 있다. 또한, 상기 복합체(10)에 포함되어 있는 상기 양자점(100) 및 상기 비드(300)는 상기 무기 형광체(20)로부터 이격되어 위치할 수 있다. 상기 복합체(10)에 포함되어 있는 상기 양자점(100)과 상기 비드(300)는 접촉하여 위치할 수 있다. 상기 복합체(10)에 포함되어 있는 상기 양자점(100)에 부착되어 있는 상기 사슬분자(200)는 상기 비드(300)는 접촉하여 위치할 수 있다.
도 21을 참조하면, 상기 양자점 파우더(1)에 포함되는 상기 무기 형광체(20)는 복수의 상기 복합체(10) 사이에 위치할 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)에 포함되는 상기 무기 형광체(20)는 복수의 상기 복합체(10) 사이에 인접하게 위치할 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)에 포함되는 상기 복합체(10)와 상기 무기 형광체(20)는 접촉할 수 있다. 상기 복합체(10)에 포함되어 있는 상기 비드(300)는 상기 무기 형광체(20)는 접촉할 수 있다. 상기 복합체(10)에 포함되어 있는 상기 양자점(100)과 상기 비드(300)는 접촉하여 위치할 수 있다. 상기 복합체(10)에 포함되어 있는 상기 양자점(100)에 부착되어 있는 상기 사슬분자(200)는 상기 비드(300)는 접촉하여 위치할 수 있다.
도 22를 참조하면, 상기 양자점 파우더(1)에 포함되는 상기 무기 형광체(20)는 복수의 상기 복합체(10) 사이에 위치할 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)에 포함되는 상기 무기 형광체(20)는 복수의 상기 복합체(10) 사이에 인접하게 위치할 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)에 포함되는 상기 복합체(10)와 상기 무기 형광체(20)는 접촉할 수 있다. 상기 복합체(10)에 포함되어 있는 상기 양자점(100)은 상기 무기 형광체(20)는 접촉할 수 있다. 상기 복합체(10)에 포함되어 있는 상기 양자점(100)에 부착되어 있는 상기 사슬분자(200)는 상기 무기 형광체(20)는 접촉할 수 있다. 상기 복합체(10)에 포함되어 있는 상기 양자점(100)과 상기 비드(300)는 접촉하여 위치할 수 있다. 상기 복합체(10)에 포함되어 있는 상기 양자점(100)에 부착되어 있는 상기 사슬분자(200)는 상기 비드(300)는 접촉하여 위치할 수 있다.
따라서, 상기 양자점 파우더(1)에 포함된 복수의 구성 요소들은 다양한 위치 관계를 통해 배치될 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)에 포함된 복수의 구성 요소들은 다양한 접촉 관계를 통해 다양하게 배치될 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)에 포함된 복수의 구성 요소들은 각각 소정의 거리만큼 이격됨에 따라 다양하게 배치될 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)에 포함된 복수의 상기 복합체(10)들은 상기 무기 형광체(20)에 의해 다양하게 배치될 수 있고, 이에 따라 복수의 상기 복합체(10)들은 서로 분산되어 위치할 수 있다. 상기 복합체(10)에 포함된 복수의 상기 양자점(100)들은 상기 사슬분자(200) 및 상기 비드(300)에 의해 다양하게 배치될 수 있고, 이에 따라 복수의 상기 복합체(10)들은 서로 분산되어 위치할 수 있다. 종합적으로, 상기 양자점 파우더(1)에 포함된 복수의 상기 양자점(100)들은 상기 무기 형광체(20), 상기 사슬분자(200), 및 상기 비드(300) 중 적어도 어느 하나에 의해 이격되어, 전술하였듯이 복수의 상기 양자점(100)들의 분산성이 향상됨에 따라 열안정성 및 발광 특성이 향상될 수 있다.
이하에서는 상기 양자점 파우더(1)에 포함되어 있는 복수의 상기 양자점의 분산성이 향상됨에 따라 얻을 수 있는 효과에 대해서 설명하고자 한다.
도 23은 일 실시 예에 따른 양자점 파우더에서 복수의 양자점 사이의 거리가 양자점 파우더에 미치는 효과를 나타내는 도면이다.
복수의 상기 양자점들은 제1 양자점(101) 및 제2 양자점(102)를 포함한다고 정의할 수 있다.
복수의 상기 양자점들은 소정의 에너지를 인가 받게되면 활성 전자를 가질 수 있다. 상기 활성전자는 인접한 양자점들 사이에 교환될 수 있어, FRET(Fluorescence resonance energy transfer)가 발생될 수 있다. 상기 활성 전자의 전달율(교환율)은 복수의 상기 양자점들 간의 거리에 반비례할 수 있다. 전달된 상기 활성 전자는 빛의 방출에 이용되지 않는다. 상기 활성 전자가 전달되는 경우, 상기 전달된 활성 전자는 빛으로 환원될 수 있다. 상기 전달된 활성 전자가 빛으로 환원되지 못함에 따라 상기 양자점 파우더(1)에는 광손실이 발생될 수 있다. 이에 반해, 복수의 상기 양자점들 사이의 거리가 멀어짐에 따라, 상기 활성 전달의 전달을 억제하여 상기 양자점 파우더(1)의 광손실을 줄일 수 있다.
도 23을 참조하면, 상기 제1 양자점(101)과 상기 제2 양자점(102) 사이의 거리가 가까운 경우, 상기 양자점 파우더(1) 내에서는 광손실이 발생될 수 있다. 이에 반해, 상기 제1 양자점(101)과 상기 제2 양자점(102) 사이의 거리가 먼 경우, 전술하였듯이 상기 양자점 파우더(1) 내의 광손실은 줄어들 수 있다. 상기 제1 양자점(101)과 상기 제2 양자점(102) 사이의 거리가 멀어짐에 따라, 상기 제1 양자점(101)과 상기 제2 양자점(102)는 서로 활성 전자를 교환할 수 없다. 즉, 상기 양자점 파우더(1) 내에서의 상기 활성 전자의 전달율은 낮은 상태로 유지될 수 있다. 본 발명의 경우, 복수의 상기 양자점(100)들은 상기 무기 형광체(20), 상기 사슬분자(200), 및 상기 비드(300) 중 적어도 어느 하나에 의해 이격됨에 따라 분산성이 향상될 수 있고, 향상된 상기 분산성에 따라 활성 전자 전달율이 낮은 상태로 유지될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 상기 양자점 파우더(1)는 높은 양자 효율 및 발광 특성을 유지할 수 있고, 열 및 수분 안정성이 매우 높아 대기 중에 노출되더라도 변하지 않을 수 있다.
이하에서는 상기 양자점 파우더(1)에 포함되는 상기 양자점(100) 및 상기 무기형광체(20)의 비율에 따른 안정성에 대해 구체적으로 설명하고자 한다.
도 24 내지 도 29는 일 실시 예에 따른 양자점 파우더에 포함되는 양자점 및 무기 형광체의 비율에 따른 가속 수명 측정 결과를 나타내는 도면이다. 도 30은 일 실시 예에 따른 양자점 파우더에 포함되는 양자점 및 무기 형광체의 비율에 따른 피크 비교 결과를 나타내는 도면이다.
상기 양자점 파우더(1)에 포함된 상기 양자점(100)과 상기 무기 형광체(20)의 비율을 기준으로, (1) 도 24는 상기 양자점(100)만이 포함된 경우 (2) 도 25는 상기 무기 형광체(100)만이 포함된 경우, (3) 도 25는 상기 양자점(100) 대 상기 무기 형광체(20)가 1:50인 경우, (4) 도 26은 상기 양자점(100) 대 상기 무기 형광체(20)가 1:5인 경우, (5) 도 27은 상기 양자점(100) 대 상기 무기 형광체(20)가 2:5인 경우, (6) 도 28은 상기 양자점(100) 대 상기 무기 형광체(20)가 3:5인 경우에 해당되는 각각의 결과다. 상기 비율은 상기 양자점 파우더(1)에 포함되어 있는 상기 양자점(100)과 상기 무기 형광체(20)의 질량 또는 부피비일 수 있다. 또한 상기 비율은 상기 양자점 파우더(1)를 형성하는 양자점 용액에 포함되어 있는 용매 대비 상기 양자점(100)과 상기 무기 형광체(2)의 질량 또는 부피에 대한 비율일 수 있다.
도 24 내지 도 29는 상기 양자점(100) 및 상기 무기 형광체(20)의 각 비율에 따른 양자점 파우더를 이용하여 필름을 제작하여 확인한 결과다. 상기 결과는 청색 LED(Blue LED)와 온도를 이용하여 가속 수명을 측정한 결과다. 상기 가속 수명 측정 결과를 얻기 위해 사용한 Factor는 청색 LED flux(125mW/cm2, 16배) 및 온도(80℃, 2.8배)로서, 총 가속 factor는 44.8배다.
도 24를 참조하면, 상기 양자점(100)만이 포함되어 있는 상기 양자점 파우더(1)의 경우 상기 양자점 파우더(1)의 초기 발광 효율은 뛰어나나, 상기 양자점 파우더(1)의 발광 효율이 비교적 급격히 떨어지는 것을 확인할 수 있다. 이에 반해, 도 25를 참조하면, 상기 무기 형광체(20)만이 포함되어 있는 상기 양자점 파우더(1)의 경우 상기 양자점 파우더(1)의 초기 발광 효율은 도 24의 경우보다는 뛰어나지 않으나, 상기 양자점 파우더(1)의 발광 효율이 비교적 안정적으로 유지되는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 상기 무기 형광체(20)가 상기 양자점 파우더(1)에 포함되는 경우 상기 양자점 파우더(1)의 발광 효율의 안정성에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있다. 다만, 상기 무기 형광체(20)만이 포함된 경우 상기 양자점 파우더(1)의 초기 발광 효율이 비교적 낮은 점을 고려하여, 상기 양자점(100) 및 상기 무기 형광체(20)의 비율이 적절히 조절될 필요가 있다.
도 26을 참조하면, 상기 양자점(100) 대 상기 무기 형광체(20)가 1:50인 상기 양자점 파우더(1)의 경우 상기 무기 형광체(20)에 의해 안정성은 매우 향상되었으나, 도 25과 비교할 때 상기 양자점 파우더(1)의 발광 효율은 거의 비슷한 것을 확인할 수 있다. 이에 반해 도 27을 참조하면, 상기 양자점(100) 대 상기 무기 형광체(20)가 1:5인 경우 상기 무기 형광체(20)에 의한 안정성 향상이 있음과 동시에, 상기 양자점 파우더(1)의 초기 발광 효율이 비교적 높아진 것을 확인할 수 있다. 또한, 도 28를 참조하면, 상기 양자점(100) 대 상기 무기 형광체(20)가 2:5인 경우, 도 25 내지 도 27에 비해 상기 양자점 파우더(1)의 초기 발광 효율이 비교적 매우 높아져 도 24와 거의 비슷해지되, 상기 무기 형광체(20)에 의한 안정성은 도 25내지 도 27에 비해 비교적 떨어지되 도 24보다는 향상된 것을 확인할 수 있다. 또한, 도 29를 참조하면, 상기 양자점(100) 대 상기 무기 형광체(20)가 3:5인 경우, 도 25 내지 도 28에 비해 상기 양자점 파우더(1)의 초기 발광 효율이 비교적 매우 높아져 도 24와 거의 비슷해지되, 상기 무기 형광체(20)에 의한 안정성은 도 25내지 도 28에 비해 비교적 떨어지되 도 24보다는 향상된 것을 확인할 수 있다. 따라서, 상기 양자점 파우더(1)에 포함되는 상기 양자점(100)과 상기 무기 형광체(20)의 비율을 조절함에 따라, 상기 양자점(100)에 의한 발광 효율 향상 및 상기 무기 형광체(20)에 의한 안정성 향상에 따른 효과를 조절할 수 있다.
도 27을 참조하면, 상기 양자점 파우더(1)에 포함되는 양자점(100) 및 무기 형광체(20)의 비율에 따른 피크를 비교한 결과를 확인할 수 있다. 도 27에 따르면, 상기 무기 형광체(20)만이 포함된 상기 양자점 파우더(1)를 기준으로, 상기 양자점(100)이 포함되는 비율이 증가할수록 상기 양자점 파우더(1)의 피크가 오른쪽으로 이동하여 상기 양자점(100)만이 포함된 상기 양자점 파우더(1)의 피크와 유사해지는 것을 확인할 수 있다.
전술한 결과에 따른 분석 및 그 효과를 고려할 때, 상기 무기 형광체(20)에 의한 안정성 향상 효과를 가짐과 동시에, 상기 양자점(100)에 의한 발광 효율 향상 효과를 가질 수 있는 적절한 비율은 상기 양자점(100) 대 상기 무기 형광체(20)가 1 내지 3:5인 경우일 수 있다. 다만, 상기 양자점(100)만이 포함된 양자점 파우더(1)의 발광 효율과 가장 유사한 피크의 위치 및 세기를 가짐과 동시에 상기 무기 형광체(20)에 의한 안정성 향상 효과를 가지는 경우로서, 상기 양자점(100) 대 상기 무기 형광체(20)의 가장 적절한 비율은 2 내지 3:5일 수 있다.
상기 양자점(100) 대 상기 무기 형광체(20)의 비율이 1 미만:5인 경우에, 상기 무기 형광체(20)의 비율이 비교적 커서 피크의 반치폭은 커지나, 피크의 위치가 양자점(100)만이 포함된 양자점 파우더의 경우에 비해 왼쪽에 위치하는 것을 확인할 수 있다. 이는 상기 양자점(100) 대 상기 무기 형광체(20)의 비율이 1 미만:5인 양자점 파우더에 인가되는 빛의 파장이 양자점(100)만이 포함된 양자점 파우더에 비해 낮은 파장대로 변환되는 것을 의미한다. 이는 양자점 파우더(1)의 발광 효율에 영향을 미칠 수 있다. 상기 양자점(100) 대 상기 무기 형광체(20)의 비율이 1 미만:5인 경우인 양자점 파우더는 상기 양자점(100)만 포함된 양자점 파우더와 같은 발광 효율을 내기 위해서는 보다 많은 양자점 파우더가 필요할 수 있다. 이로 인해 동일한 발광 효율을 내는 양자점 필름을 제작하기 위한 단가가 비싸질 수 있다.
또한, 상기 양자점(100) 대 상기 무기 형광체(20)의 비율이 3 초과:5 인 경우에, 도 30의 경향성을 고려할 때 상기 양자점(100)의 비율이 비교적 커서 피크의 위치 및 세기는 양자점(100)만이 포함된 양자점 파우더와 유사해질 것이다. 하지만, 양자점(100)의 비율이 무기 형광체(20)에 비해 증가함에 따라, 도 24 내지 도 29를 고려할 때 상기 무기 형광체(20)에 의한 안정성 향상 효과가 떨어질 수 있다. 따라서, 기 양자점(100) 대 상기 무기 형광체(20)의 비율이 3 초과:5 인 양자점 파우더는 발광 효율이 좋더라도, 열안정성이 떨어지고 발광 효율이 단시간 내에서만 유지될 수 있다.
이하에서는 상기 양자점 파우더(1)의 양자 효율에 대해 설명하고자 한다.
상기 양자 효율의 비교에 있어서, (1) 양자점 용액으로 제작한 필름, (2) 무기 형광체가 포함되지 않은 양자점 파우더로 제작한 필름, (3) 무기 형광체가 포함된 양자점 파우더로 제작한 필름을 비교하고자 한다.
먼저, 상기 양자점 용액으로 제작한 필름의 경우, 20mg/ml의 농도를 가지는 양자점 용액을 PDMS에 5wt%의 비율로 분산하고, bar coating기를 이용하여 120um의 두께로 코팅하고, 60℃에서 20분을 건조한 이후 80℃에서 100분 간 건조하여 제작될 수 있다. 또한, 무기 형광체가 포함되지 않은 상기 양자점 파우더로 제작한 필름의 경우, 상기 양자점 파우더를 PDMS에 5wt%의 비율로 분산한 후, 상기 양자점 용액으로 제작한 필름의 경우와 같이 필름을 제작할 수 있다. 또한, 무기 형광체가 포함되지 않은 상기 양자점 파우더로 제작한 필름의 경우, 2.5wt%의 양자점 및 2.5wt%의 무기 형광체를 포함하는 상기 양자점 파우더를 PDMS에 분산한 후, 상기 양자점 용액으로 제작한 필름의 경우와 같이 필름을 제작할 수 있다.
양자 효율은 상기 양자점 파우더 또는 용액에서 광자 또는 전자가 다른 에너지의 광자 또는 전자로 변환되는 비율로 정의될 수 있다. (1)의 필름의 경우 30 내지 40%의 양자 효율을 가지고, (2)의 필름의 경우 50 내지 60%, 바람직하게는 57%의 양자 효율을 가지고, (3)의 필름의 경우 60% 이상, 바람직하게는 71%의 양자 효율을 가지는 것을 확인하였다.
상기 양자점(100)을 포함하는 필름에 있어서, 상기 필름의 양자 효율이 60% 이하가 되는 경우에는 양자 효율을 높이기 위해 보다 많은 양자점(100)을 도포시킬 필요가 있다. 즉, 높은 양자 효율을 가진 양자점 필름을 제작하기 위해서, 보다 많은 양자점 용액 또는 파우더를 사용하여야 하며, 이로 인해 양자점 필름의 제조 단가가 높아질 수 있다. 하지만, 상기 필름의 양자 효율이 60% 이상이 되는 경우, 보다 적은 양의 양자점 용액 또는 파우더 만으로도 높은 양자 효율을 얻을 수 있고, 이로 인해 양자점 필름의 제조 단가를 낮출 수 있다. 따라서, 본 발명의 양자점 파우더는 무기 형광체(20)를 추가적으로 포함함에 따라 높은 양자 효율을 가질 수 있고, 이를 이용한 양자점 필름의 제조 단가는 낮아질 수 있다.
이에 따라, 양자점 용액에 의해 제작된 필름에 비해 양자점 파우더로 제작된 필름의 양자 효율이 더 높고, 양자점 파우더로 제작된 필름에서도 무기 형광체를 추가적으로 포함한 파우더의 양자 효율이 더 높은 것을 확인할 수 있다. 따라서, 무기 형광체를 포함한 양자점 파우더로 제작된 필름은 양자 효율이 상대적으로 높고, 열안정성도 매우 높다. 또한, 무기 형광체를 포함한 양자점 파우더로 제작한 필름은 상기 양자 효율이 비교적 긴 시간 동안 유지되는 것을 확인할 수 있다. 이는 무기 형광체를 포함한 양자점 파우더가 상기 무기 형광체(20)에 의해 복수의 복합체(10)들이 이격됨에 따른 분산성 향상에 의한 것으로 판단될 수 있다. 따라서, 실험에 사용된 1:1 비율(양자점:무기 형광체)의 양자점 파우더에 비해, 무기 형광체가 보다 포함될수록 양자 효율은 더 높아질 것으로 예측할 수 있다. 이를 통해 본 발명은 양자 효율이 매우 높은 양자점 파우더를 제작할 수 있다.
이하에서는 상기 양자점 파우더(1)의 연색지수(CRI)에 대해 설명하고자 한다.
표 1을 참조하면, 시간 경과에 따른 상기 양자점(100) 대 상기 무기 형광체(20)가 1:1로 포함된 상기 양자점 파우더(1)의 연색 지수의 변화를 확인할 수 있다.
| QD Powder (1:1) |
0 hr |
+72 hr |
+140 hr |
+232 hr |
+496 hr |
+568 hr |
+640 hr |
+730 hr |
+802 hr |
+895 hr |
+969 hr |
+1062 hr |
| CRI | 91 | 94.1 | 94 | 93.8 | 93.4 | 93.2 | 93 | 93 | 93.1 | 92.8 | 92.4 | 92.2 |
연색 지수(CRI, Color Rendering Index)는 상기 양자점 파우더로부터 변환된 광이 자연광과 어느 정도 유사한지에 대한 수치로 정의될 수 있다. 상기 양자점(100) 대 상기 무기 형광체(20)가 1:1로 포함된 상기 양자점 파우더(1)의 연색 지수는 약 1000hr 이상의 시간이 경과하였음에도 10% 이내로 변화하는 것을 확인할 수 있다. 이는 무기 형광체를 포함한 양자점 파우더가 상기 무기 형광체(20)에 의해 복수의 복합체(10)들이 이격됨에 따른 분산성 향상에 의한 것으로 판단될 수 있다. 따라서, 실험에 사용된 1:1 비율(양자점:무기 형광체)의 양자점 파우더에 비해, 무기 형광체가 보다 포함될수록 연색 지수는 더 오랜 시간 유지될 것으로 예측할 수 있다. 이를 통해 본 발명은 연색 지수가 10% 이내의 범위에서 장시간 유지되는 양자점 파우더를 제작할 수 있다.
양자점 파우더의 연색 지수가 10%의 오차 범위 이내로 유지되지 않는 경우, 상기 양자점 파우더의 수명은 짧아질 수 있다. 상기 양자점 파우더의 연색 지수가 10%의 오차 범위 이내로 유지되지 않는 경우, 상기 양자점 파우더의 열안정성은 낮고, 농도가 변화될 수 있다. 이에 반해 상기 양자점 파우더의 연색 지수가 10% 이내의 오차 범위에서 유지되는 경우, 상기 양자점 파우더의 수명은 길어질 수 있다. 또한, 상기 양자점 파우더의 연색 지수가 10% 이내의 오차 범위에서 유지되는 경우, 상기 양자점 파우더의 열안정성은 높고, 농도가 유지될 수 있다.
전술한 효과를 가지는 상기 양자점 파우더(1)는 양자점 용액에 비하여 상기 양자점(100)이 배치되는 광학 부재에 용이하게 적용될 수 있다. 상기 광학 부재는 펠렛(Pellet), 캡(CAP), 필름(Film) 등을 포함할 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)를 이용하여 상기 광학 부재를 제작할 수 있다. 또한, 상기 광학 부재는 몸체를 포함할 수 있다.
상기 양자점 파우더(1)는 상긱 광학 부재의 일 영역에 부착될 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)는 상기 광학 부재의 몸체의 일 영역에 부착될 수 있다. 상기 양자점 파우더(1)는 상기 광학 부재의 외면의 일 영역에 도포되거나, 상기 양자점 파우더(1)를 상기 광학 부재를 제작할 때에 일정 비율로 섞어 제작할 수 있다. 상기 광학 부재에 도포된 상기 양자점 파우더(1)는 빛을 인가 받고, 특정 파장대역의 빛을 방출할 수 있다.
상기 양자점 파우더(1)가 상기 광학 부재에 도포되는 경우, 상기 광학 부재에는 소정의 층이 더 구비될 수 있다. 상기 층은 상기 양자점 파우더(1)의 에이징을 방지하기 위한 배리어층일 수 있다.
상기 양자점 파우더(1)가 도포된 광학 부재는 설계된 광학적 성질을 유지하는 효과를 가질 수 있다. 양자점 용액이 상긱 광학 부재에 도포되는 경우, 상긱 양자점 용액은 시간의 경과, 혹은 광학 부재의 온도의 변화에 따라 물성이 변화될 수 있다. 예를 들어, 시간이 경과할수록 상기 양자점 용액에 분산되어 있던 양자점들이 침전되어 가라앉을 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 양자점 용액의 농도가 변경될 수 있다. 소정의 광 특성을 갖도록 구현된 상기 광학 부재들의 광특성이 상기 양자점 용액의 물성의 변화에 따라 변경될 수 있다. 이에 반해, 양자점 파우더(1)가 도포된 광학 부재는 시간의 경과, 혹은 광학 부재의 온도 변화에도 불구하고, 도포된 초기 상태를 유지할 수 있다. 이에 따라, 상긱 양자점 파우더(1)가 도포된 광학 부재는 소정의 광 특성을 유지할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
1: 양자점 파우더
10: 복합체
20: 무기 형광체
100: 양자점
200: 사슬 분자
300: 비드
10: 복합체
20: 무기 형광체
100: 양자점
200: 사슬 분자
300: 비드
Claims (16)
- 조사되는 광의 파장을 변환시키는 복수의 복합체; 및
복수의 상기 복합체 사이에 위치하는 무기 형광체를 포함하고,
상기 복합체는 복수의 양자점, 사슬 분자 및 비드를 포함하고,
상기 양자점은 양자 코어, 상기 양자코어를 감싸는 양자쉘, 및 상기 양자쉘의 표면에 형성된 리간드를 포함하고,
상기 사슬 분자는 상기 양자점에 부착되는 일단, 및 타단을 포함하고,
상기 비드는 비드쉘 및 상기 비드쉘에 의해 형성되는 내부 공간을 포함하며, 복수의 상기 사슬 분자의 타단 사이에 위치하고,
상기 비드쉘은 상기 비드쉘 상에 배치되는 코팅층을 더 포함하고,
상기 내부 공간은 중공(Hollow-core) 상태인 것을 특징으로 하고,
상기 무기 형광체에 의해 복수의 상기 복합체가 서로 이격되고,
상기 사슬 분자 및 상기 비드 중 적어도 어느 하나에 의해 복수의 상기 양자점들이 서로 이격되는,
양자점 파우더.
- 제1 항에 있어서,
복수의 상기 복합체는 상기 무기 형광체로부터 이격되어 위치하는,
양자점 파우더.
- 제1 항에 있어서,
복수의 상기 복합체 중 적어도 어느 하나는 상기 무기 형광체에 접촉되어 있는,
양자점 파우더.
- 제1 항에 있어서,
상기 무기 형광체와 상기 양자점은 인접하게 위치하고,
상기 무기 형광체와 상기 양자점 사이의 거리는 상기 사슬 분자의 길이 및 상기 비드의 폭에 기초하여 결정되되,
상기 무기 형광체와 상기 양자점 사이의 거리는 그 합보다 작은,
양자점 파우더.
- 제1 항에 있어서,
상기 무기 형광체와 상기 비드는 인접하게 위치하고,
복수의 상기 사슬 분자는 제1 사슬 분자 및 제2 사슬 분자를 포함하고,
상기 무기 형광체와 상기 비드 사이의 거리는 상기 양자쉘의 폭, 상기 제1 사슬 분자의 길이, 및 상기 제2 사슬 분자의 길이의 합에 기초하여 결정되되,
상기 무기 형광체와 상기 비드 사이의 거리는 그 합보다 작은,
양자점 파우더.
- 제1 항에 있어서,
상기 양자점의 상기 양자쉘 표면은 복수의 리간드를 포함하고,
상기 복수의 리간드 중 적어도 어느 하나가 제거되고,
제1 리간드 및 제2 리간드는 제거된 상기 리간드에 인접하게 위치하고,
상기 사슬 분자의 일단은 상기 제1 리간드와 상기 제2 리간드 사이에 부착되는,
양자점 파우더.
- 제1 항에 있어서,
상기 양자점의 상기 양자쉘 표면은 복수의 리간드를 포함하고,
상기 사슬 분자의 일단은 상기 리간드에 부착되는,
양자점 파우더.
- 제1 항에 있어서,
상기 양자점은 서로 인접한 위치에 배치되는 제1 양자점 및 제2 양자점을 포함하고,
상기 사슬 분자는 제1 사슬 분자 및 제2 사슬 분자를 포함하고,
상기 제1 사슬 분자는 상기 제1 양자점에 부착되고,
상기 제2 사슬 분자는 상기 제2 양자점에 부착되며,
상기 비드는 상기 제1 사슬 분자의 타단과 상기 제2 사슬 분자의 타단 사이에 위치하는,
양자점 파우더.
- 제1 항에 있어서,
상기 비드는 상기 복수의 사슬 분자의 타단으로부터 이격되어 위치하는,
양자점 파우더.
- 제3 항에 있어서,
상기 사슬 분자와 상기 무기 형광체의 표면 간에 소정의 인력이 작용되고,
상기 인력에 기초하여, 상기 사슬 분자가 상기 무기 형광체의 표면에 부착되는,
양자점 파우더.
- 제3 항에 있어서,
상기 비드와 상기 무기 형광체의 표면 간에 소정의 인력이 작용되고,
상기 인력에 기초하여, 상기 비드가 상기 무기 형광체의 표면에 부착되는,
양자점 파우더.
- 제1 항에 있어서,
상기 양자점과 상기 무기 형광체의 비율은 1 내지 3:5인,
양자점 파우더.
- 제1 항에 있어서,
양자 효율은 상기 양자점 파우더에서 광자 또는 전자가 다른 에너지의 광자 또는 전자로 변환되는 비율로 정의되고,
상기 양자 효율은 60% 이상으로 유지되는,
양자점 파우더.
- 제1 항에 있어서,
연색 지수(CRI, Color Rendering Index)는 상기 양자점 파우더로부터 변환된 광이 자연광과 어느 정도 유사한지에 대한 수치로 정의되고,
상기 연색 지수는 10% 이내의 범위에서 변화되는,
양자점 파우더.
- 빛을 이용하는 장치에 구비되는 광학부재로서,
몸체; 를 포함하고,
상기 몸체의 외면의 일 영역에 양자점 파우더가 부착되되,
상기 양자점 파우더는 조사되는 광의 파장을 변환시키는 복수의 복합체; 및 복수의 상기 복합체 사이에 위치하는 무기 형광체를 포함하고, 상기 복합체는 복수의 양자점, 사슬 분자 및 비드를 포함하고, 상기 양자점은 양자 코어, 상기 양자코어를 감싸는 양자쉘, 및 상기 양자쉘의 표면에 형성된 리간드를 포함하고, 상기 사슬 분자는 상기 양자점에 부착되는 일단, 및 타단을 포함하고, 상기 비드는 비드쉘 및 상기 비드쉘에 의해 형성되는 내부 공간을 포함하며, 복수의 상기 사슬 분자의 타단 사이에 위치하고, 상기 비드쉘은 상기 비드쉘 상에 배치되는 코팅층을 더 포함하고, 상기 내부 공간은 중공(Hollow-core) 상태인 것을 특징으로 하고, 상기 무기 형광체에 의해 복수의 상기 복합체가 서로 이격되고, 상기 사슬 분자 및 상기 비드 중 적어도 어느 하나에 의해 복수의 상기 양자점들이 서로 이격되는,
광학 부재.
- 제15 항에 있어서,
상기 광학 부재는 펠렛(Pellet), 캡(CAP), 및 필름(Film) 중 적어도 어느 하나인,
광학 부재.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180138017A KR102106226B1 (ko) | 2018-11-12 | 2018-11-12 | 양자점 파우더 및 이를 이용한 광학부재 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180138017A KR102106226B1 (ko) | 2018-11-12 | 2018-11-12 | 양자점 파우더 및 이를 이용한 광학부재 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102106226B1 true KR102106226B1 (ko) | 2020-05-04 |
Family
ID=70732625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180138017A KR102106226B1 (ko) | 2018-11-12 | 2018-11-12 | 양자점 파우더 및 이를 이용한 광학부재 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102106226B1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060084668A (ko) * | 2005-01-20 | 2006-07-25 | 삼성전자주식회사 | 발광 다이오드용 양자점 형광체 및 그의 제조방법 |
| JP2010532409A (ja) * | 2007-06-29 | 2010-10-07 | イーストマン コダック カンパニー | 発光ナノ複合粒子 |
| KR20150008738A (ko) * | 2013-07-15 | 2015-01-23 | 한국과학기술연구원 | 표면개질 형광 나노복합체 및 이를 이용한 백색 led |
| KR20170130218A (ko) * | 2016-05-18 | 2017-11-28 | 한국과학기술원 | 반도체 나노결정 실록산 복합체 수지 조성물 및 그 제조방법 |
-
2018
- 2018-11-12 KR KR1020180138017A patent/KR102106226B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060084668A (ko) * | 2005-01-20 | 2006-07-25 | 삼성전자주식회사 | 발광 다이오드용 양자점 형광체 및 그의 제조방법 |
| JP2010532409A (ja) * | 2007-06-29 | 2010-10-07 | イーストマン コダック カンパニー | 発光ナノ複合粒子 |
| KR20150008738A (ko) * | 2013-07-15 | 2015-01-23 | 한국과학기술연구원 | 표면개질 형광 나노복합체 및 이를 이용한 백색 led |
| KR20170130218A (ko) * | 2016-05-18 | 2017-11-28 | 한국과학기술원 | 반도체 나노결정 실록산 복합체 수지 조성물 및 그 제조방법 |
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