KR20110093143A - 광변환 필름을 구비하는 백색 면광원 장치 및 그 제조방법 - Google Patents
광변환 필름을 구비하는 백색 면광원 장치 및 그 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 롤 압착방식을 통해 형성되는 광변환 필름을 이용한 백색 면광원 장치 에 관한 것으로써, 광변환 물질을 발광다이오드 칩 위에 직접 도포하지 않고, 롤 압착방식을 이용하여 상하부 플라스틱 시트 사이에 광변환 물질막이 형성된 광변환 필름을 제조하고, 이를 청색 발광다이오드 칩이 집적되어 있는 하부기판과 결합함으로써 형성되는 백색 면광원 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
보다 더 구체적으로 본 발명은 도광판으로 형성되는 하부기판, 상기 하부기판에 집적되는 적어도 하나 이상의 청색 발광다이오드 및 상기 하부기판 상에 형성되고, 광변환 잉크를 이용하여 형성되는 광변환 물질막을 구비하는 광변환필름을 포함하는 백색 면광원 장치를 제공한다.
보다 더 구체적으로 본 발명은 도광판으로 형성되는 하부기판, 상기 하부기판에 집적되는 적어도 하나 이상의 청색 발광다이오드 및 상기 하부기판 상에 형성되고, 광변환 잉크를 이용하여 형성되는 광변환 물질막을 구비하는 광변환필름을 포함하는 백색 면광원 장치를 제공한다.
Description
본 발명은 롤 압착방식을 통해 형성되는 광변환 필름을 이용한 백색 면광원 장치에 관한 것으로써, 광변환 물질을 발광다이오드 칩 위에 직접 도포하지 않고, 롤 압착방식을 이용하여 상·하부 플라스틱 시트 사이에 광변환 물질막이 형성된 광변환 필름을 제조하고, 이를 청색 발광다이오드 칩이 집적되어 있는 하부기판과 결합함으로써 형성되는 백색 면광원 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근, 지구환경의 온난화와 화석연료의 고갈 등의 문제로 인해 친환경 녹색기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 친환경 기술의 대표적인 예로는 태양전지, 전기자동차, 풍력발전설비 등을 들 수 있으며, 특히 조명분야와 관련하여 발광 다이오드 및 발광다이오드를 이용한 어플리케이션(Application)에 관한 개발과 연구가 급속도로 진행되고 있다.
발광다이오드(Light Emitting Diode; LED)는 반도체의 P-N 접합구조를 이용하여 주입된 소수캐리어(전자 또는 정공)를 만들어내고 이들의 재결합에 의하여 빛에너지를 방출하는 반도체소자로서, i) 종래의 광원에 비해 소형이고, ii) 수명이 길며, iii) 전기에너지가 빛에너지로 직접 변환하기 때문에 발광효율이 높고, iv) 저전력을 소모하고, V) 수은을 사용하지 않는 친환경적 특성 때문에, 자동차 계기류의 표시소자, 자동차의 전조등, 가로등, 어선의 집어등, 광통신용 광원 등 가정용 조명기구에서 산업용 조명기구에 이르기까지 거의 모든 분야에서 LED광원으로 조명용 기구를 대체해 나가고 있다.
일반적으로 LED는 p형 반도체와 n형 반도체를 접합시키고, p형 반도체 부분에 양전압을 걸어 전자를 빼어내 정공(hole)을 만들고, n형 반도체 부분에는 음극을 걸어 전자를 주입시키면 이들이 확산되어 접합면에서 결합할 때 빛을 내는 소자라고 할 수 있다. 발광다이오드는 주로 주기율표의 3A족 원소인 Al, Ga, In 등과 5A족 원소인 P, As 등으로 구성된 화합물 반도체를 사용하는데, 화합물에 따라 다양한 빛을 내는 LED를 제조할 수 있다.
이러한 다양한 빛을 내는 LED 중 백색 발광다이오드에 대한 연구가 가장 활발한데, 백색 발광 다이오드를 구현하는 방법은 i) 빛의 삼원색인 적색, 녹색, 청색을 내는 3개의 LED 칩을 조합하여 백색을 구현하는 방식, ii) 청색 또는 자색 LED 칩 상에 무기 형광체 등 형광물질을 도포하여 백색을 구현하는 방식 등으로 구분될 수 있다.
i) 빛의 삼원색인 적색, 녹색, 청색을 내는 3개의 LED 칩을 조합하여 백색을 구현하는 방식은, 방출되는 빛의 파장 스펙트럼이 넓어 연색성이 우수 하지만, 각각의 칩마다 동작 전압이 불균일하고 주변온도에 따라 발광 휘도가 변화하며 소자의 색 안정성을 낮추므로 재현성이 떨어지며 제조비용이 높은 단점을 가지고 있다.
ii) 청색이나 근자외선 LED를 여기 광원으로 사용하고, 이 여기광원을 이용하여 황색 또는 청색, 녹색, 적색을 내는 무기 형광체를 LED칩 위에 도포하여 백색을 구현하는 방식은, 하나의 칩을 이용하여 백색광을 얻을 수 있어 제조비용을 절감할 수 있고, 발광효율이 우수하여 현재 활발하게 연구되고 있다.
그러나 상기 무기물 형광체의 경우, 발광파장이 400nm 이상의 근자외선 및 청색 영역에서 여기되어 발광하는 신조성 형광체의 조성이 극히 제한적이며, 현재 주목받고 있는 질화물 형광체의 경우 고온/고압의 제조공정이 필요하여 형광체의 제조비용이 고가라는 단점이 있다. 이에 더불어 제조공정상에서 고분자 수지와의 분산성이 떨어져, 형광체와 고분자 수지 간에 상분리가 일어날 수 있어 발광효율 감소를 야기할 수 있는 문제점이 있다.
iii) 따라서, 무기물 형광체를 대체할 광변환 물질로 광변환 효율이 무기물 형광체에 비해 상대적으로 높고 용액공정 가능한 유기물 다이(organic dye) 와 양자점 (quantum dot)이 주목받고 있으나, 이들 물질의 경우 LED칩 위에 바로 도포되면, 구동시에 발생되는 고온에 직접적으로 영향을 받아 광변환 물질의 열화현상(Thermal Degradation)과 광변환시 열 소염(Thermal Quenching)현상이 일어나, 광변환 효율이 급격히 감소되는 문제점이 있다. 이러한 문제는 열에 약한 유기물 광변환 물질의 경우 더욱 심각하며, 또한 유기물 그 자체는 산소와 수분에 약한 특성을 가지고 있어 장치의 수명을 보장할 수 없어 아직 그 적용이 상용화 되지 못하고 있는 것이 현실이다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 광변환 물질을 발광다이오드 칩 위에 직접 도포하지 않고, 롤 압착방식으로 형성되는 광변환 필름을 이용하여 백색 면광원 장치를 형성함으로써, 낮은 화학적/열적 안정성 문제를 해결하여 소자의 수명 및 안정성을 보장하고, 광변환 효율이 우수한 백색 면광원 장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 롤 압착방식을 사용하여 광변환 필름을 제조함으로써, 균일도가 높고 대면적화가 용이한 백색면광원 장치를 제공하고자 하는데 또다른 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 일측면에 의하면, 도광판으로 형성되는 하부기판, 상기 하부기판에 집적되는 적어도 하나 이상의 청색 발광다이오드 및 상기 하부기판 상에 형성되고, 광변환 잉크를 이용하여 형성되는 광변환 물질막을 구비하는 광변환필름을 포함하는 백색 면광원 장치를 제공한다.
상기 청색발광다이오드는 상기 하부기판의 적어도 하나 이상의 측면에 형성되거나 또는 하부면에 형성되는 것이 바람직하고, 상기 청색발광다이오드의 발광파장의 범위는 400nm 내지 480nm 인 것이 바람직하다.
상기 광변환 필름은, 적어도 하나 이상의 롤(roll) 압착기를 이용하여 롤 압착방식에 의해 형성된 광변환 필름인 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 광변환 필름은, 상부 플라스틱 시트(sheet) 및 하부 플라스틱 시트와, 이들 사이에 구비되는 광변환 물질막으로 형성되는 것을 특징으로 하는 백색 면광원 장치를 포함한다.
상기 광변환 물질막은, 유기물 다이(organic dye), 양자점(quantum dot) 또는 무기물 형광체 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 물질을 이용하여 형성할 수 있고, 상기 광변환 물질막은 10㎛ 내지 100㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 상부 플라스틱 시트 및 하부 플라스틱 시트는, 폴리올레핀 수지, 고무 수지, 실리콘 수지, PVC 수지, 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지, 알키드 수지 또는 이들의 합성수지 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 수지를 이용하여 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 상부 플라스틱 시트 및 하부 플라스틱 시트는, 각각 50㎛ 내지 200㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, (a) 광변환 잉크를 제조하는 단계, (b) 적어도 하나 이상의 롤 압착기를 이용하여 상부 플라스틱 시트와 하부 플라스틱 시트 사이에 상기 광변환 잉크를 이용한 광변환 물질막을 형성하여 광변환 필름을 형성하는 단계, (c) 도광판을 구비한 하부기판의 적어도 하나 이상의 측면 또는 하부면에 청색 발광다이오드를 직접하는 단계 및 (d) 상기 하부기판상에 광변환 필름을 적층하는 단계를 포함하는 백색 면광원 장치 제조 방법을 제공한다.
여기서 상기 (a) 단계는, 잉크에 점성을 부여하기 위한 고분자 수지를 제 1차 유기용매에 녹이는 단계, 상기 고분자 수지가 포함된 제 1차 유기용매에 광변환 물질을 첨가하는 단계, 상기 고분자 수지 및 광변환 물질이 첨가된 제 1차 유기용매에 상온에서 잉크가 굳지 않도록 해주는 제 2차 유기용매를 첨가하는 단계 및 상기 고분자 수지, 광변환 물질, 제 1차 유기용매 및 제 2차 유기용매가 혼합된 용액을 열처리하여 1차 유기용매를 휘발시키는 단계일 수 있다.
상기 광변환 물질은, 유기물 다이(organic dye), 양자점(quantum dot) 또는 무기물 형광체 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 물질일 수 있다.
또한 상기 제 1차 유기용매는, 테트라하이드로푸란(Tetrahydrofuran), 톨루엔(Toluene), 클로로폼(Chloroform), 디클로로메탄(Dichloromethane), n-핵산(n-Hexane) 또는 크실렌(Xylene) 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 물질로 형성되는 용매인 것이 바람직하다.
상기 제 2차 유기용매는, 알파 터피놀(a-Terpineol), 에틸 셀로솔브(Ethyl Cellosolve), 부틸 셀로솔브(Butyl Cellosolve), 카비톨(Carbitol), 부틸 카비톨(Butyl Carbitol) 또는 글리세롤(Glycerol) 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 물질로 형성되는 용매인 것이 바람직하다.
상기 고분자 수지는, 폴리올레핀 수지, 고무 수지, 실리콘 수지, PVC 수지, 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지, 알키드 수지 또는 이들의 합성수지 중에서 선택되는 어느 하나의 수지일 수 있다.
상기 (b)단계는, 상기 상부 플라스틱 시트 및 하부 플라스틱 시트 사이에 광변환 잉크를 삽입하는 단계 및 상기 광변환 잉크가 삽입된 두 개의 플라스틱 시트를 소정의 온도로 가열된 제 1압착롤을 통과시키고, 상기 가열된 광변환 잉크가 삽입된 두 개의 플라스틱 시트를 냉각시키는 제 2압착롤을 통과시키는 단계일 수 있다.
여기서 상기 제 1압착롤은 100℃ 내지 150℃의 온도를 유지하고, 상기 제 2압착롤은 10℃ 내지 30℃의 온도를 유지하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기의 백색 면광원 장치를 이용한 조명기구 또는 상기의 백색 면광원 장치를 이용한 디스플레이(display)장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 의하면, 광변환 물질을 발광다이오드 칩으로부터 상대적으로 격리시킬 수 있으므로, 발광다이오드 구동시에 발생하는 열에 의해 광변환 효율이 저하되는 것을 방지하고, 상하부 플라스틱 시트에 의해 외부의 산소나, 수분으로부터 광변환 물질을 보호함으로써 면광원 장치의 수명과 안정성을 보장하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 롤 압착방식을 통해 상·하부 플라스틱 시트 내에 다양한 형태, 두께 및 면적의 광변환 물질막을 용이하게 형성할 수 있고, 단시간 내에 대면적의 광변환 필름을 연속적으로 생산할 수 있어 대면적의 백색 면광원을 저렴한 비용으로 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 광변환 물질로 하나의 조성물만을 이용하는 것이 아닌, 예컨대 유기물 다이에 적색발광 양자점을 추가하여 광변환 필름을 형성하는 등 복수의 광변환 물질을 이용함으로써, 보다 우수한 연색성을 갖는 백색 면광원 장치를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 대면적의 백색 면광원을 용이하게 제조할 수 있으므로, LCD 백라이트, 광고판 백라이트 등 각종 디스플레이 장치 또는 조명기구 등의 다양한 어플리케이션(application)에 적용될 수 있는 효과가 있다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 필름을 구비하는 백색 면광원 장치의 예시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 잉크의 사진도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 롤 압착방식에 의해 광변환 필름을 제조하는 과정을 형상화한 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 필름의 SEM 단면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 필름의 사진도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 물질의 양에 따른 광변환 필름의 발광 스팩트럼의 그래프.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 잉크의 점도에 따른 광변환 필름의 발광 스팩트럼의 그래프.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 필름을 청색 발광다이오드로 여기시켜 측정한 발광 스팩트럼의 그래프.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 필름을 구비하는 백색 면광원 발광 스팩트럼의 그래프.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 물질에 적색발광 양자점을 추가하여 형성된 광변환 필름을 구비하는 백색 면광원 발광 스팩트럼의 그래프.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 필름을 구비하는 백색 면광원 등의 색좌표를 나타낸 그래프.
도 12 은 본 발명에서 일실시예에 따른 광변환 잉크를 발광다이오드 칩 위에 직접 도포한 경우(Case I)와 광변환 필름을 구비하는 백색 면광원의 경우(Case II)의 구동시간 대비 광변환 효율 감소율을 나타낸 그래프.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 잉크의 제조 순서도.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 필름을 구비하는 백색 면광원 장치 제조방법의 순서도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 잉크의 사진도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 롤 압착방식에 의해 광변환 필름을 제조하는 과정을 형상화한 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 필름의 SEM 단면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 필름의 사진도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 물질의 양에 따른 광변환 필름의 발광 스팩트럼의 그래프.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 잉크의 점도에 따른 광변환 필름의 발광 스팩트럼의 그래프.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 필름을 청색 발광다이오드로 여기시켜 측정한 발광 스팩트럼의 그래프.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 필름을 구비하는 백색 면광원 발광 스팩트럼의 그래프.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 물질에 적색발광 양자점을 추가하여 형성된 광변환 필름을 구비하는 백색 면광원 발광 스팩트럼의 그래프.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 필름을 구비하는 백색 면광원 등의 색좌표를 나타낸 그래프.
도 12 은 본 발명에서 일실시예에 따른 광변환 잉크를 발광다이오드 칩 위에 직접 도포한 경우(Case I)와 광변환 필름을 구비하는 백색 면광원의 경우(Case II)의 구동시간 대비 광변환 효율 감소율을 나타낸 그래프.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 잉크의 제조 순서도.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 필름을 구비하는 백색 면광원 장치 제조방법의 순서도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 고휘도 청색 발광다이오드(Light Emitting Diode; LED)와 광변환 필름을 이용한 백색 면광원 장치에 관한 것으로써, 청색 발광다이오드 칩(Chip)이 배열된 하부기판과, 상기 하부기판의 적어도 하나 이상의 청색 발광다이오드에서 출사한 청색광에 의해 여기되어 녹색, 황색, 적색 등으로 발광파장을 변환할 수 있는 광변환 필름으로 구성되어 백색광을 유도하는 백색 면광원 장치에 관한 것이다.
본 발명에서 제안하는 백색 면광원은, 기존의 백색 발광다이오드와 달리 광변환 물질을 발광다이오드 칩 위에 직접 도포하지 않고, 롤 압착방식을 통해 상하부 플라스틱 시트(sheet)사이에 넓고 고르게 분산시켜서 제조된 광변환 필름을 청색발광다이오드가 집적되어 있는 하부기판 위에 적층하여 형성하는 것을 특징으로 하며, 발광다이오드 칩 구동 시 발생하는 열에 의해 광변환 물질이 열화되는 현상을 방지하여 소자의 안정성, 고수명 및 우수한 광변환 효율을 보장하며, 이와 더불어 대면적의 백색 면광원을 용이하게 제조함으로써 다양한 어플리케이션에 적용될 수 있는 장점이 있다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 필름을 구비하는 백색 면광원 장치의 예시도이다.
도 1a는 본 발명의 백색 면광원 장치의 사시도이다. 본 발명의 백색 면광원 장치에 의하면, 도광판으로 형성되는 하부기판(20), 상기 하부기판(20)에 집적되는 적어도 하나 이상의 청색 발광다이오드(30) 및 상기 하부기판(20) 상에 형성되고, 광변환 잉크를 이용하여 형성되는 광변환 물질막(16)을 구비하는 광변환필름(10)을 구비하는 것을 특징으로 한다.
즉, 하부기판(20)은 청색발광다이오드(30)가 측면 또는 그 하부면에 위치하며, 측면 또는 하부면에서 출사하는 청색광은 도광판을 통하여 넓고, 고르게 분산되어 청색 면광원을 형성하고, 그 위에 상부기판인 광변환 필름(10)이 위치하여, 하부기판(20)의 청색광을 흡수하여 황색, 녹색, 적색으로의 발광파장 변환을 유도하여 최종적으로 백색광을 출사하는 백색 면광원으로 구성될 수 있다.
도 1b는 청색 발광다이오드(30)가 하부기판(20)의 측면에 형성된 모습을 나타낸 예시도이고, 도 1c는 청색 발광다이오드(30)가 하부기판(20)의 하부면에 형성된 모습을 도시하고 있다.
이처럼 청색 발광다이오드(30)는 하부기판(20)의 적어도 하나 이상의 측면에 형성되거나 또는 하부면에 형성되는 것이 바람직하고, 그 발광파장의 범위는 400nm 내지 480nm 인 것이 바람직하다.
상기 광변환 필름(10)은, 상부 플라스틱 시트(13) 및 하부 플라스틱 시트(12)와, 이들 사이에 구비되는 광변환 물질막(16)으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
여기서 광변환 물질막(16)을 형성하기 위해서는, 먼저 광변환 잉크가 제조되어야 하는데, 광변환 잉크의 제조과정은 후술하기로 한다.
상기 상부 플라스틱 시트(13) 및 하부 플라스틱 시트(12)는, 발명의 필요에 따라 폴리올레핀 수지, 고무 수지, 실리콘 수지, PVC 수지, 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지, 알키드 수지 또는 이들의 합성수지를 이용하여 형성할 수 있고, 그 두께는 각각 50㎛ 내지 200㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 상부 플라스틱 시트(13) 및 하부 플라스틱 시트(12)는, 광변환 물질막(16)의 상하부를 덮어서, 광변환 물질을 외부의 산소와 수분으로부터 보호해주는 동시에 청색 발광다이오드(30)의 구동시 발생되는 열을 고르게 분산시켜 광변환 물질의 열화현상을 막아 소자의 안정성과 수명을 보장하며, 아울러 광변환 효율을 좋게 하는 역할을 수행한다.
본 발명에서 상기 광변환 필름(10)은, 적어도 하나 이상의 롤(roll) 압착기를 이용하여 롤 압착방식에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.
즉, 소정량의 광변환 잉크를 상부 플라스틱 시트(13) 및 하부 플라스틱 시트(12)에 사이에 삽입하고, 소정의 온도로 가열된 제 1압착롤(14)과 상온으로 냉각시켜주는 제 2압착롤(15)로 구성되어 있는 롤 압착기에 통과시키면, 광변환 잉크가 상부 플라스틱 시트(13) 및 하부 플라스틱 시트(12)사이에서 넓고 고르게 분산되는 동시에 사용되어진 제 2차 유기용매는 가열된 제 1차 압착롤(14)에 의해 휘발되어, 최종적으로 광변환 물질이 고분자 수지에 고르게 분산된 광변환 물질막(16)이 상부 플라스틱 시트(13) 및 하부 플라스틱 시트(12) 사이에 형성되게 된다.
이 때, 광변환 물질막(16)은, 유기물 다이(organic dye), 양자점(quantum dot) 또는 무기물 형광체 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 물질을 이용하여 형성할 수 있고, 그 두께는 10㎛ 내지 100㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 발명의 필요에 따라, 광변환 물질로 녹색/황색/적색 발광 유기물 다이를 이용하고, 여기에 추가적으로 적색발광 양자점이나 무기물 형광체를 첨가하여 연색지수를 더욱 높일 수도 있다.
상기 무기물 형광체는 (Tb,Y)5(Al,Ga)3O12:Ce3 +, (Ba,Sr,Ca,Mg)2SiO4:Eu2 +, (Ba,Sr,Ca,Mg)3SiO5:Eu2 +, (Ba,Sr,Ca,Mg)3SiO5:Ce3+를 포함하는 oxide계 형광체, Sr2Si5N8:Eu2 +, (Ca,Sr)-SiAlON:Eu2 +, CaAlSiN3:Eu2 +, nitride계 무기 형광체 또는 이들의 혼합물 중에서 선택되는 어느 하나의 형광체를 이용할 수 있을 것이다.
본 발명에서는 상기 광변환 필름(10)을 구비하는 백색면광원 장치를 이용한 조명기구를 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 잉크의 사진도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 잉크(도 2의 (a)참조)와 365nm 파장의 UV에 의해 여기되어 녹색 발광을 하고 있는 광변환 잉크(도 2의 (b)참조)를 도시하고 있다.
광변환 잉크는 광변환 필름에 포함되는 광변환 물질막을 형성하기 위한 것으로써, 광변환 필름의 제조에 앞서서 제조되어야 한다. 광변환 잉크 제조 방법의 일례는 다음과 같다.
먼저 잉크에 적절한 점성을 부여하기 위해 고분자 수지 중의 하나인 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate) 수지 1g을 제 1차 유기용매인 테트라하이드로푸란(Tetrahydrofuran ; THF) 10ml 에 녹인다. 여기서 제 1차 유기용매는 고분자 수지를 녹이기 위해서만 사용되는 것으로 휘발성이 강하고 상온에서 쉽게 휘발되는 특성을 가지고 있다.
제 1차 유기용매로는 실시예 1에서 사용된 테트라하이드로푸란(Tetrahydrofuran)외에도 톨루엔(Toluene), 클로로폼(Chloroform), 디클로로메탄(Dichloromethane), n-핵산(n-Hexane) 또는 크실렌(Xylene) 등을 이용할 수 있을 것이다.
이후 광변환 물질인 coumarin-6 소정량, 예를 들면 0.1g 내지 0.005g을 첨가하여 분산시키는데 그 농도는 고분자 수지 질량 대비 0.25wt % 내지 0.5wt% 가 바람직하다. 상기 광변환 물질은 유기물 다이(organic dye), 양자점(quantum dot) 또는 무기물 형광체 중에서 선택되는 어느 하나의 물질을 이용하여 형성할 수 있다.
이후 제 2차 유기용매인 알파터피놀(a-terpinol) 4ml 내지 9ml을 첨가하고, 80℃ 내지 90℃로 가열하여 2시간 내지 5시간동안 교반하여 고르게 분산시키면서 고분자 수지를 녹이기 위해 사용되었던 제 1차 유기용매를 휘발시키면 최종적으로 광변환 잉크가 제조된다.
여기서 제 2차 유기용매는 잉크의 점도조절 및 상온에서 잉크가 굳지 않게 만들어주는 역할을 수행하는 것인데, 그 휘발점이 높아 상온 이상의 온도에서도 쉽게 휘발되지 않는 특성을 지니는 것이 바람직하다. 예컨대, 상기 실시예 1에서 사용된 알파 터피놀(a-Terpineol)외에도, 에틸 셀로솔브(Ethyl Cellosolve), 부틸 셀로솔브(Butyl Cellosolve), 카비톨(Carbitol), 부틸 카비톨(Butyl Carbitol) 또는 글리세롤(Glycerol) 등을 이용할 수 있을 것이다.
물론 제 2차 유기용매도 추후 광변환 필름 제조과정에서 가열된 제 1압착롤을 통과하면서 휘발되게 되므로, 광변환 물질만으로 막이 형성될 것이다.
상기 실시예 1과 다른 실시예로서, 고분자 수지 중의 하나인 아크릴 수지 또는 폴리스티렌 수지를 제 1차 유기용매에 녹인 다음, 유기물 다이(organic dye) 일정량(폴리머 수지 대비 2~5wt %)을 첨가하여 분산시키고, 제 2차 유기용매를 첨가한 후 열처리하여 광변환 잉크를 제조할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 롤 압착방식에 의해 광변환 필름을 제조하는 과정을 형상화한 예시도이다.
전술한 바와 같이 광변환잉크(11)가 제조되고 난 후, 두 장의 플라스틱 시트와 광변환 잉크(11)를 이용하여 광변환 필름을 형성하게 된다.
상기 플라스틱 시트는 폴리올레핀 수지, 고무 수지, 실리콘 수지, PVC 수지, 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지, 알키드 수지 또는 이들의 합성수지를 이용하여 형성할 수 있고, 상부 플라스틱 시트(13)와 하부 플라스틱 시트(12)는 동일한 재질 또는 서로 다른 재질로 형성하는 것도 가능하다.
광변환 필름을 제조하기 위해서는, 먼저 하부 플라스틱 시트(12) 및 상부 플라스틱 시트(13)사이에 광변환 잉크(11)가 삽입된다. 여기서 삽입되는 잉크량은 광변환 필름 또는 광변환 필름을 구비하는 면광원의 면적, 두께 및 형태를 고려하여 삽입될 수 있다.
이후, 광변환 잉크(11)가 삽입된 상하부 플라스틱 시트는 100℃ 내지 150℃의 온도로 가열된 제 1압착롤(14)을 통과하게 되는데, 이 때 광변환 잉크(11)는 두 플라스틱 시트 사이에 균일한 두께로 안정적으로 분산되게 되며, 광변환 잉크(11) 제조시 사용된 2차 유기용매는 가열된 제 1압착롤(14)에 의해 휘발되게 된다.
제 1압착롤(14)을 통과한 후, 상온 즉 10℃ 내지 30℃의 온도를 유지하는 제 2압착롤(15)을 통과하면서 냉각되어 상하부 플라스틱 시트 사이에 광변환 물질막(16)이 형성되게 되며, 광변환 필름의 제조가 완료되게 된다.
상기 제 1압착롤(14) 및 제 2압착롤(15)은 각각 상부 압착롤 및 하부 압착롤을 구비하는 한 쌍의 압착롤로 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 필름의 SEM 단면도이다.
도 4를 참조하면, 하부 플리스틱 시트(12) 및 상부 플리스틱 시트(13)사이에 광변환 물질막(16)이 균일한 두께로 형성되어 있음을 확인할 수 있다. 도 4에서 광변환 물질막(16)의 두께는 50μm 내외로 형성되어 있으나, 발명의 필요에 따라 광변환 잉크의 점성을 조절하여 필요로 하는 두께의 광변환 물질막(16)을 형성할 수 있다.
본 발명에서 광변환 물질막(16)은 10㎛ 내지 100㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 필름의 사진도이다.
도 5를 참조하면, 상기 실시예 1에서 사용된 광변환 물질인 coumarin-6를 이용하여 형성된 광변환 필름을 도시하고 있다.
도 5의 (a)를 참조하면, 광변환 필름은 광변환 물질인 coumarin-6의 고유색인 녹색을 나타내고 있고, 도 5의 (b)를 참조하면 상기 coumarin-6를 이용하여 형성된 광변환 필름을 365nm 파장의 UV광 여기하에서 효율적인 녹색 발광을 확인할 수 있었다.
또한, 도 5의 (c)를 참조하면, 본 발명에 의한 광변환 필름은 발광특성을 보여줌과 동시에 유연한 특성도 가지고 있음을 확인할 수 있다. 상기 광변환 필름이 청색 발광다이오드가 내장된 유연한 재료로 구성되어진 하부기판과 결합될 시에는 유연한 백색 면광원으로도 활용될 수 있으므로, 전자종이 디스플레이장치 등 다양한 어플리케이션에 응용될 수 있을 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 물질의 양에 따른 광변환 필름의 발광 스팩트럼의 그래프이다.
도 6을 참조하면, 광변환 잉크에 포함된 광변환 물질양에 따른 광변환 필름의 발광 스팩트럼을 도시하고 있으며, 0.005g 내지 0.1g의 범위에서 첨가된 광변환 물질인 coumarin-6의 양에 따라 광변환 필름의 발광세기가 변화되고 있고, 그 중에서 coumarin-6을 0.025g을 첨가하였을 때 가장 효율적인 발광세기를 나타내었음을 확인할 수 있었다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 잉크의 점도에 따른 광변환 필름의 발광 스팩트럼의 그래프이다.
도 7을 참조하면, 4ml 내지 9ml의 범위에서 제 2차 유기용매인 알파터피놀(a-terphinol)의 양에 따라 광변환 필름의 발광세기가 변화되고 있고, 그 중에서 6ml의 알파터피놀(a-terphinol)을 첨가하였을 때 최적의 발광세기를 나타냄을 확인할 수 있었다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 필름을 청색 발광다이오드로 여기시켜 측정한 발광 스팩트럼의 그래프이다.
도 8을 참조하면, 청색 발광다이오드의 청색광이 본 발명이 제안하는 광변환 필름에 의해 녹색광으로 발광파장이 변환된 것을 확인할 수 있고(도 8의 우측 상단부의 사진도 참조), 청색 발광다이오드의 청색광과 합쳐져서 백색광을 나타내는 광 스팩트럼을 도시하고 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 필름을 구비하는 백색 면광원 발광 스팩트럼의 그래프이다.
본 발명의 광변환 필름을 구비하는 백색 면광원에 의해, 하부기판의 청색 발광다이오드에서 출사하는 청색광과, 광변환 필름에 의해 하부기판의 청색광이 녹색광으로 발광파장이 변환된 것을 확인할 수 있고(도 9의 우측 상단부의 사진도 참조), 하부기판의 청색 발광다이오드가 출사하는 청색광과 합쳐져서 백색광을 나타내는 광스팩트럼을 도시하고 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 물질에 적색발광 양자점을 추가하여 형성된 광변환 필름을 구비하는 백색 면광원 발광 스팩트럼의 그래프이다.
본 발명이 제안하는 백색 면광원에 의하면, 백색 면광원의 연색특성을 더욱 향상시키기 위해 코어-쉘 구조의 적색발광 양자점(CdSe/ZnS core/shell quantum dot)을 추가로 첨가하여 광변환 필름을 제조할 수 있다.
즉, 고분자 수지가 녹아있는 제 1차 유기용매에 광변환 물질을 삽입하면서 상기 적색발광 양자점 소정량을 첨가하여 형성된 광변환 잉크를 이용하여 형성된 광변환 필름을 이용하여 형성된 백색 면광원이라고 할 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 도 8에서 도시한 백색 면광원의 발광 스팩트럼에 비해 적색발광영역이 효과적으로 강화되었음을 확인할 수 있다. 이렇게 광변환 물질에 적색발광 양자점을 추가하여 형성된 광변환 필름을 이용하여 백색 면광원을 형성하는 경우, 현재 상용화된 Y3Al5O12:Ce(YAG:Ce) 형광체가 도포된 백색 발광다이오드의 연색지수(80 이하)에 비해 높은 연색지수인 88을 얻을 수 있었다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 필름을 구비하는 백색 면광원 등의 색좌표를 나타낸 그래프이다.
도 11을 참조하면, 청색 발광다이오드의 색좌표(40a), 광변환 잉크의 색좌표(40b), 적색발광 양자점의 색좌표(40c), 광변환 필름을 청색 발광다이오드를 이용해 여기한 경우의 색좌표(40d), 광변환 물질에 적색발광 양자점을 추가하여 형성된 광변환 필름을 청색 발광다이오드를 이용해 여기한 경우의 색좌표(40e), YAG:Ce 형광체가 도포된 백색 발광다이오드에 대한 색좌표(40f) 위치를 나타낸다.
특히, 적색발광 양자점이 도핑된 광변환 물질로 형성되는 광변환 잉크에 의해 제조된 광변환 필름과 청색 발광다이오드의 조합은 기존의 YAG:Ce 형광체가 도포된 백색 발광다이오드의 연색지수보다 우수한 연색지수 88을 보여줌을 확인할 수 있었다.
도 12 은 본 발명에서 일실시예에 따른 광변환 잉크를 발광다이오드 칩 위에 직접 도포한 경우(Case I)와 광변환 필름을 구비하는 백색 면광원의 경우(Case II)의 구동시간 대비 광변환 효율 감소율을 나타낸 그래프이다.
도 12를 참조하면, 청색 발광다오드 칩 위에 직접 광변환 잉크를 도포한 경우(Case I)는 발광다이오드 구동시 발생하는 고열로 인해 구동시로부터 10분 이내에 광변환 효율이 초기치 대비 40% 이상 감소하는 반면, 본 발명이 제안하는 광변환 필름이 적용된 백색 면광원의 경우(Case II)는 구동시로부터 1시간이 지난 후에도 광변환 효율이 초기치 대비 10% 이내의 감소율을 보였다.
따라서, 본 발명에서 제안하는 광변환 필름을 구비하는 백색 면광원 장치의 경우, 광변환 물질막을 포함하는 광변환 필름을 발광다이오드 칩으로부터 상대적으로 격리시킬 수 있으므로, 발광다이오드 구동시에 발생하는 열에 의해 광변환 효율이 저하되는 것을 방지하고, 면광원 장치의 수명과 안정성을 보장하는 효과가 있음을 다시 한 번 확인할 수 있었다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 잉크의 제조 순서도이다.
먼저, 고분자 수지를 제 1차 유기용매에 녹이는 단계를 거치게 된다.(S11)
상기 고분자 수지는 광변환 잉크에 점성을 부여하기 위한 것으로써, 전술한 바대로 폴리올레핀 수지, 고무 수지, 실리콘 수지, PVC 수지, 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지, 알키드 수지 또는 이들의 합성수지 중에서 선택되는 어느 하나의 수지를 이용할 수 있다.
또한 상기 1차 유기용매는 고분자 수지를 녹이기 위해 사용되며 본 발명에 사용되기 위해서는 상온에서 쉽게 휘발되는 특성이 있어야 하는데, 테트라하이드로푸란(Tetrahydrofuran),톨루엔(Toluene), 클로로폼(Chloroform), 디클로로메탄(Dichloromethane), n-핵산(n-Hexane) 또는 크실렌(Xylene) 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 물질로 형성되는 용매를 이용할 수 있을 것이다.
이후 상기 고분자 수지가 포함된 제 1차 유기용매에 광변환 물질을 첨가하는 단계를 거치게 된다.(S12)
여기서 상기 광변환 물질은, 유기물 다이(organic dye), 양자점(quantum dot) 또는 무기물 형광체 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 물질일 수 있다. 즉 전술한 바대로 광변환 물질에, 백색 면광원의 연색특성을 더욱 향상시키기 위해 코어-쉘 구조의 적색발광 양자점을 추가할 수도 있을 것이다.
이후 상기 고분자 수지 및 광변환 물질이 첨가된 제 1차 유기용매에 제 2차 유기용매를 첨가하는 단계를 거치게 된다.(S13)
제 2차 유기용매는 잉크의 점도조절 및 상온에서 잉크가 굳지 않게 만들어주는 역할을 수행하는 것인데, 그 휘발점이 높아 상온 이상의 온도에서도 쉽게 휘발되지 않는 특성을 지니는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 알파 터피놀(a-Terpineol), 에틸 셀로솔브(Ethyl Cellosolve), 부틸 셀로솔브(Butyl Cellosolve), 카비톨(Carbitol), 부틸 카비톨(Butyl Carbitol) 또는 글리세롤(Glycerol) 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 물질로 형성되는 용매인 것이 바람직하다.
마지막으로, 상기 고분자 수지, 광변환 물질, 제 1차 유기용매 및 제 2차 유기용매가 혼합된 용액을 열처리하여 제 1차 유기용매를 휘발시키는 단계를 거치게 되면 광변환 잉크의 제조가 완료되게 된다.(S14)
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 광변환 필름을 구비하는 백색 면광원 장치 제조방법의 순서도이다.
먼저 광변환 잉크를 제조하는 단계를 거치게 되는데(S21), 이의 제조방법은 전술하였으므로 생략하기로 한다.
상기 광변환 잉크 제조단계를 거치고 난 후, 광변환 필름 형성단계를 거치게 된다. 본 발명에서는 롤 압착방식에 의해 광변환 필름을 제조하게 되는데, 우선 상부 플라스틱 시트 및 하부 플라스틱 시트 사이에 광변환 잉크를 삽입하게 된다.(S22)
이 때, 삽입되는 광변환 잉크량은 필요로 하는 면광원의 두께, 면적, 폭 및 형태 등을 고려하여 조절될 수 있을 것이다.
이후, 상기 광변환 잉크가 삽입된 상하부 플라스틱 시트를 소정의 온도로 가열된 제 1압착롤을 통과시키고, 상기 가열된 광변환 잉크가 삽입된 상하부 플라스틱 시트를 냉각시키는 제 2압착롤을 통과시키는 단계를 거치게 된다.(S23)
여기서 상기 제 1압착롤은 100℃ 내지 150℃의 온도를 유지하여, 제 2유기용매를 휘발시키고, 상기 제 2압착롤은 10℃ 내지 30℃의 온도를 유지하여 제조되는 광변환 필름을 상온으로 냉각시키는 것이 바람직하다.
물론 발명의 필요에 따라, 제 1압착롤 및 제 2압착롤에 한정되지 않고, 다양한 온도로 가열된 다수의 압착롤을 구비하여 광변환 필름을 제조할 수 있을 것이다.
광변환 필름이 완성된 후, 도광판을 구비한 하부기판의 적어도 하나 이상의 측면 또는 하부면에 청색 발광다이오드를 직접하는 단계를 거치게 된다.(S24) 직접되는 청색 발광다이오드의 숫자는 면광원의 면적 또는 크기를 고려하여 조절될 수 있으며, 면광원이 적용되는 어플리케이션에 따라 측면 또는 하부면에 직접될 수 있다.
광변환 필름과 하부기판이 형성되고 나면, 상기 하부기판상에 광변환 필름을 적층하는 단계를 거치면(S25), 본 발명에서 제안하는 광변환 필름을 구비하는 백색 면광원 장치의 제조가 완료되게 된다.
이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
10: 광변환 필름
11: 광변환 잉크
12: 하부 플라스틱 시트
13: 상부 플라스틱 시트
14: 제 1압착롤
15: 제 2압착롤
16: 광변환 물질막
20: 하부기판
30: 청색발광다이오드
40a: 청색발광다이오드 색좌표
40b: 광변환 잉크 색좌표
40c: 적색발광 양자점 색좌표
40d: 광변환 필름을 청색 발광다이오드를 이용해 여기한 경우의 색좌표
40e: 광변환 물질에 적색발광 양자점을 추가하여 형성된 광변환 필름을 청색 발광다이오드를 이용해 여기한 경우의 색좌표
40f: YAG:Ce 형광체가 도포된 백색 발광다이오드에 대한 색좌표
11: 광변환 잉크
12: 하부 플라스틱 시트
13: 상부 플라스틱 시트
14: 제 1압착롤
15: 제 2압착롤
16: 광변환 물질막
20: 하부기판
30: 청색발광다이오드
40a: 청색발광다이오드 색좌표
40b: 광변환 잉크 색좌표
40c: 적색발광 양자점 색좌표
40d: 광변환 필름을 청색 발광다이오드를 이용해 여기한 경우의 색좌표
40e: 광변환 물질에 적색발광 양자점을 추가하여 형성된 광변환 필름을 청색 발광다이오드를 이용해 여기한 경우의 색좌표
40f: YAG:Ce 형광체가 도포된 백색 발광다이오드에 대한 색좌표
Claims (19)
- 도광판으로 형성되는 하부기판;
상기 하부기판에 집적되는 적어도 하나 이상의 청색 발광다이오드; 및
상기 하부기판 상에 형성되고, 광변환 잉크를 이용하여 형성되는 광변환 물질막을 구비하는 광변환필름;
을 포함하는 백색 면광원 장치. - 제 1항에 있어서, 상기 청색발광다이오드는 상기 하부기판의 적어도 하나 이상의 측면에 형성되거나 또는 하부면에 형성되는 것을 특징으로 하는 백색 면광원 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 청색발광다이오드의 발광파장의 범위는 400nm 내지 480nm 인 것을 특징으로 하는 백색 면광원 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 광변환 필름은,
적어도 하나 이상의 롤(roll) 압착기를 이용하여 롤 압착방식에 의해 형성된 광변환 필름인 것을 특징으로 하는 백색 면광원 장치. - 제 1항에 있어서, 상기 광변환 필름은,
상부 플라스틱 시트(sheet) 및 하부 플라스틱 시트와, 이들 사이에 구비되는 광변환 물질막으로 형성되는 것을 특징으로 하는 백색 면광원 장치. - 제 1항에 있어서, 상기 광변환 물질막은,
유기물 다이(organic dye), 양자점(quantum dot) 또는 무기물 형광체 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 물질을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 백색 면광원 장치. - 제 1항에 있어서, 상기 광변환 물질막은 10㎛ 내지 100㎛의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 백색 면광원 장치.
- 제 4항에 있어서, 상기 상부 플라스틱 시트 및 하부 플라스틱 시트는,
폴리올레핀 수지, 고무 수지, 실리콘 수지, PVC 수지, 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지, 알키드 수지 또는 이들의 합성수지 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 수지를 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 백색 면광원 장치. - 제 4항에 있어서, 상기 상부 플라스틱 시트 및 하부 플라스틱 시트는, 각각 50㎛ 내지 200㎛의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 백색 면광원 장치.
- (a) 광변환 잉크를 제조하는 단계;
(b) 적어도 하나 이상의 롤 압착기를 이용하여 상부 플라스틱 시트와 하부 플라스틱 시트 사이에 상기 광변환 잉크를 이용한 광변환 물질막을 형성하여 광변환 필름을 형성하는 단계;
(c) 도광판을 구비한 하부기판의 적어도 하나 이상의 측면 또는 하부면에 청색 발광다이오드를 직접하는 단계; 및
(d) 상기 하부기판상에 상기 광변환 필름을 적층하는 단계;
를 포함하는 백색 면광원 장치 제조 방법. - 제 10항에 있어서, 상기 (a) 단계는,
잉크에 점성을 부여하기 위한 고분자 수지를 제 1차 유기용매에 녹이는 단계;
상기 고분자 수지가 포함된 1차 유기용매에 광변환 물질을 첨가하는 단계;
상기 고분자 수지 및 광변환 물질이 첨가된 제 1차 유기용매에 상온에서 잉크가 굳지 않도록 해주는 제 2차 유기용매를 첨가하는 단계; 및
상기 고분자 수지, 광변환 물질, 제 1차 유기용매 및 제 2차 유기용매가 혼합된 용액을 열처리하여 제 1차 유기용매를 휘발시키는 단계;
인 것을 특징으로 하는 백색 면광원 장치 제조방법. - 제 11항에 있어서, 상기 광변환 물질은,
유기물 다이(organic dye), 양자점(quantum dot) 또는 무기물 형광체 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 물질인 것을 특징으로 하는 백색 면광원 장치 제조방법. - 제 11항에 있어서, 상기 제 1차 유기용매는,
테트라하이드로푸란(Tetrahydrofuran), 톨루엔(Toluene), 클로로폼(Chloroform), 디클로로메탄(Dichloromethane), n-핵산(n-Hexane) 또는 크실렌(Xylene) 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 물질로 형성되는 용매인 것을 특징으로 하는 백색 면광원 장치 제조방법. - 제 11항에 있어서, 상기 제 2차 유기용매는,
알파 터피놀(a-Terpineol), 에틸 셀로솔브(Ethyl Cellosolve), 부틸 셀로솔브(Butyl Cellosolve), 카비톨(Carbitol), 부틸 카비톨(Butyl Carbitol) 또는 글리세롤(Glycerol) 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 물질로 형성되는 용매인 것을 특징으로 하는 백색 면광원 장치 제조방법. - 제 11항에 있어서, 상기 고분자 수지는,
폴리올레핀 수지, 고무 수지, 실리콘 수지, PVC 수지, 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지, 알키드 수지 또는 이들의 합성수지 중에서 선택되는 어느 하나의 수지인 것을 특징으로 하는 백색 면광원 장치. - 제 10항에 있어서, 상기 (b)단계는,
상기 상부 플라스틱 시트 및 하부 플라스틱 시트 사이에 광변환 잉크를 삽입하는 단계; 및
상기 광변환 잉크가 삽입된 두 개의 플라스틱 시트를 소정의 온도로 가열된 제 1압착롤을 통과시키고, 상기 가열된 광변환 잉크가 삽입된 두 개의 플라스틱 시트를 냉각시키는 제 2압착롤을 통과시키는 단계;
인 것을 특징으로 하는 백색 면광원 장치 제조방법. - 제 16항에 있어서, 상기 제 1압착롤은 100℃ 내지 150℃의 온도를 유지하고, 상기 제 2압착롤은 10℃ 내지 30℃의 온도를 유지하는 것을 특징으로 하는 백색 면광원 장치 제조방법.
- 제 1항 내지 제 17항 중 어느 한 항의 백색 면광원 장치를 이용한 조명기구.
- 제 1항 내지 제 17항 중 어느 한 항의 백색 면광원 장치를 이용한 디스플레이(display)장치.
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