KR20110133757A - Patterning method of nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film using nanoimprint and manufacturing method of light emitting diode - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for forming a nano hybrid quantum dot fluorescent substance-metal oxide thin film pattern using nano implant and a method for manufacturing an LED device are provided to form a finer quantum point on an optical crystal layer, thereby increasing light extracting efficiency and varying the color of emitted light. CONSTITUTION: A nano hybrid quantum dot fluorescent substance-metal-organic material precursor coating layer(30) is formed on a substrate(10). The nano hybrid quantum dot fluorescent substance-metal-organic material precursor coating layer is pressurized by an uneven mold(20). A nano hybrid quantum dot fluorescent substance-metal oxide thin film pattern(31) is formed by irradiating an ultraviolet ray on the pressurized nano hybrid quantum dot fluorescent substance-metal-organic material precursor coating layer. The mold is eliminated from nano hybrid quantum dot fluorescent substance-metal oxide thin film pattern.

Description

나노임프린트를 이용한 나노하이브리드 양자점 형광체-금속산화박막 패턴 형성방법 및 엘이디 소자의 제조방법{PATTERNING METHOD OF NANOHYBRID QUANTUM DOT PHOSPHOR-METAL OXIDE THIN FILM USING NANOIMPRINT AND MANUFACTURING METHOD OF LIGHT EMITTING DIODE}TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION A method for forming a nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern using a nanoimprint and an LED device manufacturing method

본 발명은 나노임프린트 공정에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자외선 조사, 열경화 또는 가열함과 동시에 자외선을 조사하여 기판 상에 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴을 형성하는 방법 및 LED 소자의 발광효율 향상 및 발광색깔 변조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nanoimprint process, and more particularly, to a method of forming a nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern on a substrate by irradiating ultraviolet light at the same time as ultraviolet irradiation, heat curing or heating and the luminous efficiency of the LED device The present invention relates to an improvement and a light emission color modulation method.

나노임프린트는 초미세 가공인 나노 가공(1~100nm)을 실현하기 위해 제안된 기술로 기판 위에 광경화성 수지나 열가소성 수지를 도포한 후에 나노 크기의 몰드로 압력을 가하고 자외선을 조사하거나 가열하여 경화시킴으로써 패턴을 전사하는 기술을 말한다.Nanoimprint is a technique proposed to realize nano processing (1-100 nm), which is ultra-fine processing, by applying a photocurable resin or a thermoplastic resin on a substrate, applying pressure with a nano-sized mold, and curing by irradiating ultraviolet rays or heating. The technique of transferring a pattern.

나노임프린트 기술을 활용하면 현재 반도체공정에서 사용하는 포토리소그래피 방식의 미세화 한계점을 극복하고 도장 찍듯 간단하게 나노구조물을 제작할 수 있게 된다.By utilizing nanoimprint technology, it is possible to overcome the miniaturization limitations of the photolithography method currently used in semiconductor processes and to produce nanostructures as simply as painting.

또한 나노임프린트 기술을 활용하면 현재 100nm급인 미세 공정이 10nm급으로 향상돼 차세대 반도체 분야의 기술 발전이 촉진될 것이다. 특히 이러한 나노임프린트 기술은 차세대 반도체 및 평판디스플레이용 회로 형성 기술로 인정되고 있기도 하다.In addition, the use of nanoimprint technology will enhance the current 100nm fine process to 10nm, facilitating technological development in the next-generation semiconductor field. In particular, the nanoimprint technology has been recognized as a circuit forming technology for the next-generation semiconductor and flat panel display.

나노임프린트 기술은 경화 방식에 따라, 불투명한 실리콘 스탬프를 사용하는 가열식 임프린팅(thermal imprinting) 기술과 투명한 석영(quartz) 스탬프(또는 실리콘 스탬프 사용시 투명한 석영 기판)를 통해 자외선을 투과시켜 레진을 경화시키는 방식을 채택하는 자외선 임프린팅 기술로 구분된다.Nanoimprint technology is a method of curing the resin by transmitting ultraviolet rays through a thermal imprinting technique using an opaque silicon stamp and a transparent quartz stamp (or a transparent quartz substrate when using a silicon stamp), depending on the curing method. It is divided into ultraviolet imprinting technology that adopts the method.

그 중 자외선 나노 임프린트 공정에서는, 먼저 전자빔 등의 나노리소그래피 장비를 통해 투명한 몰드 기판 위에 마스터 패턴을 제작한다. 그리고 자외선에 의해 경화되는 프리폴리머(prepolymer) 레진을 기판 위에 스핀코팅(또는 디스펜싱) 한 후, 상기 제작된 마스터를 레진 위에 접촉시킨다. 이때 모세관력(capillary force)에 의해 레진은 패턴 안으로 충진됨으로써 패턴 전사가 이루어지게 된다. 충진이 완료된 후 투명한 기판을 통과한 자외선은 폴리머 경화를 유발하고 다음 단계에서 마스터 몰드는 제거된다. 임프린팅 시 원활한 충진 및 균일한 패턴 사이즈 구현을 위해 마스터 몰드는 기판과의 직접 접촉을 피하게 되는데, 이때 발생하는 잔류 두께는 물리적 식각에 의해 제거되며, 필요에 따라 후가공을 통해 기판 에칭 또는 금속 리프트-오프(metal lift-off)를 수행할 수 있다.In the ultraviolet nanoimprint process, a master pattern is first produced on a transparent mold substrate through nanolithography equipment such as an electron beam. After spin-coating (or dispensing) a prepolymer resin cured by ultraviolet rays on a substrate, the fabricated master is brought into contact with the resin. At this time, the resin is filled into the pattern by capillary force, thereby performing pattern transfer. After filling is complete, ultraviolet light passing through the transparent substrate causes polymer curing and in the next step the master mold is removed. The master mold avoids direct contact with the substrate to ensure smooth filling and uniform pattern size during imprinting. Residual thicknesses generated are removed by physical etching, and substrate etching or metal lift through post-processing, if necessary. Metal lift-off may be performed.

기판 상에 금속 산화박막을 형성하여 패터닝하는 경우에는 자외선 레진(레지스트)에 나노 임프린트로 패턴을 형성한 뒤 식각 공정을 이용하여 패턴된 금속 산화박막을 형성하기 때문에 공정이 복잡해지는 문제점이 있다.In the case of forming and patterning a metal oxide thin film on a substrate, a process is complicated because a patterned metal oxide thin film is formed by using an etching process after forming a pattern on an ultraviolet resin (resist) by nanoimprint.

한편, 양자점은 나노 크기의 반도체 물질로서 양자제한(quantum confinement) 효과를 나타내는 물질이다. 이러한 양자점은 여기원(excitation source)으로부터 빛을 흡수하여 에너지 여기 상태에 이르면, 양자점의 에너지 밴드 갭(band gap)에 해당하는 에너지를 방출하게 된다. 따라서, 양자점의 크기 또는 물질 조성을 조절하게 되면 에너지 밴드 갭(band gap)을 조절할 수 있게 되어 자외선 영역에서부터 적외선 영역까지 전 영역에서 발광이 가능하게 된다.On the other hand, the quantum dot is a nano-scale semiconductor material exhibiting a quantum confinement effect. When the quantum dot absorbs light from an excitation source and reaches an energy excited state, the quantum dot emits energy corresponding to an energy band gap of the quantum dot. Therefore, if the size or material composition of the quantum dot is adjusted, the energy band gap can be adjusted to allow light emission from the ultraviolet region to the infrared region.

나노결정을 합성하는 방법으로는 MOCVD(metal organic chemical vapor deposition)나 MBE(molecular beam epitaxy)와 같은 기상 증착법으로 양자점을 제조하는 방법들이 시도되어 왔다. 또한, 유기 용매에 전구체 물질을 넣어 결정을 성장시키는 화학적 습식 방법도 빠르게 발전되어 왔다. 화학적 습식 방법은 결정이 성장될 때 유기 용매가 자연스럽게 양자점 결정 표면에 배위되어 분산제 역할을 하게 함으로써 결정의 성장을 조절하는 방법으로, MOCVD또는 MBE와 같은 기상 증착법보다 더 쉽고 저렴한 공정을 통하여 나노결정의 크기와 형태의 균일도를 조절할 수 있는 장점을 갖는다.As a method of synthesizing nanocrystals, quantum dots have been attempted by vapor deposition such as metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) or molecular beam epitaxy (MBE). In addition, chemical wet methods for growing crystals by adding precursor materials to organic solvents have also been rapidly developed. The chemical wet method regulates the growth of crystals by allowing organic solvents to naturally coordinate on the quantum dot crystal surface as a dispersant when the crystal grows, and it is easier and cheaper than vapor deposition such as MOCVD or MBE. It has the advantage of controlling the uniformity of size and shape.

대한민국 특허등록 제10-0678285호(2007. 01. 26. 등록)는 이러한 양자점을 고체상태의 담지체에 포함시켜 형성되는 양자점 형광체를 페이스트용 레진과 혼합한 것을 UV를 방출하는 발광다이오드 광원 외부에 적용함으로써 우수한 발광효율로 특정 칼라를 방출하는 발광다이오드를 개시하고 있다.Republic of Korea Patent Registration No. 10-0678285 (registered on Jan. 26, 2007) is a mixture of a quantum dot phosphor formed by including such a quantum dot in a solid carrier and paste resin to the outside of the light emitting diode light source that emits UV By applying the light emitting diode which emits a specific color with excellent luminous efficiency, it is disclosed.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 감광성 프리폴리머 레진(레지스트)을 사용하지 않고 안정한 감광성 또는 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 용액을 기판에 도포하고 자외선 조사, 열경화 또는 가열함과 동시에 자외선을 조사하여 경화하여 직접 패터닝하는 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴 형성방법을 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, applying a stable photosensitive or heat sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor solution to a substrate without using a photosensitive prepolymer resin (resist). The present invention provides a method of forming a nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern which is directly patterned by irradiating ultraviolet rays, curing and heating at the same time as UV irradiation, heat curing or heating.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 방법에 따라 제조되는 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern prepared according to the above method.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 임프린트를 이용한 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴 형성방법에 따라 광결정층을 형성하는 LED 소자의 제조방법을 제공하는 것이다. Further, another object of the present invention is to provide a method of manufacturing an LED device for forming a photonic crystal layer according to the method of forming a nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern using an imprint.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 방법에 따라 제조되는 LED소자의 발광색깔 변조방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a light emitting color modulation method of the LED device manufactured according to the above method.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴 형성방법은 감광성 또는 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 용액을 기판에 코팅하는 단계; 요철구조를 가지도록 패턴된 몰드로 상기 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 코팅층을 가압하는 단계; 상기 가압된 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 코팅층에 자외선 조사, 열경화 또는 가열함과 동시에 자외선을 조사하여 경화된 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴을 형성하는 단계; 상기 패턴된 몰드를 상기 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴으로부터 제거하는 단계를 포함하고, 상기 감광성 또는 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 용액은 금속에 유기물 리간드가 결합하여 합성된 금속-유기물 전구체를 포함하며, 상기 금속-유기물 전구체의 유기물은 양자점 형광체와 결합되어 안정한 감광성 또는 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체를 형성하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 방법은 형성된 상기 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴을 소성하는 단계를 더 포함할 수 있다. Nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern forming method according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of coating a photosensitive or heat-sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor solution on the substrate; Pressing the nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor coating layer with a mold patterned to have an uneven structure; Forming a cured nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern by irradiating ultraviolet light simultaneously with ultraviolet irradiation, heat curing, or heating the pressurized nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor coating layer; Removing the patterned mold from the nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern, wherein the photosensitive or thermally sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor solution is a metal-synthesized by binding an organic ligand to a metal- And an organic precursor, wherein the organic material of the metal-organic precursor is combined with the quantum dot phosphor to form a stable photosensitive or thermally sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor. The method may further include firing the formed nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern.

또한 본 발명은 상기한 방법에 따라 제조된 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴을 제공한다. The present invention also provides a nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern prepared according to the above method.

또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LED 소자의 제조방법은 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴 형성방법에 따라 광결정 구조를 갖는 LED 소자의 제조방법이다. 이러한 방법은 기판 상에 상기 광결정 구조를 형성할 층에 감광성 또는 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 용액을 코팅하는 단계; 상기 광결정 구조에 대응되는 요철구조를 가지도록 패턴된 몰드로 상기 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 코팅층을 가압하는 단계; 상기 가압된 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 코팅층에 자외선 조사, 열경화 또는 가열함과 동시에 자외선을 조사하여 경화된 광결정 구조의 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴을 형성하는 단계; 상기 몰드를 상기 광결정 구조의 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴으로부터 제거하는 단계를 포함하고, 상기 감광성 또는 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 용액은 금속에 유기물 리간드가 결합하여 합성된 금속-유기물 전구체를 포함하며, 상기 금속-유기물 전구체의 유기물은 양자점 형광체와 결합되어 안정한 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체를 형성하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 방법은 상기 광결정 구조의 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴을 소성하는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, a method of manufacturing an LED device according to the present invention for achieving the above object is a method of manufacturing an LED device having a photonic crystal structure according to the method of forming a nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern. This method comprises coating a photosensitive or thermally sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor solution on a layer to form the photonic crystal structure on a substrate; Pressing the nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor coating layer with a mold patterned to have an uneven structure corresponding to the photonic crystal structure; Irradiating ultraviolet light, heat curing, or heating the pressurized nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor coating layer at the same time to form a hardened nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern; Removing the mold from the nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern of the photonic crystal structure, wherein the photosensitive or thermally sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor solution is a metal synthesized by binding an organic ligand to a metal An organic precursor, wherein the organic material of the metal-organic precursor is combined with the quantum dot phosphor to form a stable nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor. The method according to the present invention may further include firing the nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern of the photonic crystal structure.

또한 본 발명에 있어서, 상기 양자점 형광체로서, 동일한 물질이면서 크기가 서로 다른 2종 이상의 양자점 형광체가 사용되어 LED 소자에서 방출되는 빛의 색깔을 변환하는 것을 특징으로 하고, 상기 양자점 형광체로서, 서로 다른 물질로 된 2종 이상의 양자점 형광체가 사용되어 LED 소자에서 방출되는 빛의 색깔을 변환하는 것을 특징으로 하며, 또한 상기 양자점 형광체로서, 동일한 물질이면서 크기가 서로 다른 2종 이상의 양자점 형광체 그리고 서로 다른 물질로 된 2종 이상의 양자점 형광체가 사용되어 LED 소자에서 방출되는 빛의 색깔을 변환하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, as the quantum dot phosphor, two or more kinds of quantum dot phosphors of the same material and different sizes are used to convert the color of light emitted from the LED device, and as the quantum dot phosphors, different materials Two or more kinds of quantum dot phosphors are used to convert the color of the light emitted from the LED element, and also as the quantum dot phosphor, two or more kinds of quantum dot phosphors of the same material and different sizes and different materials Two or more quantum dot phosphors are used to convert the color of light emitted from the LED device.

또한 본 발명은 상기한 방법에 따라 제조된 LED 소자를 제공한다.The present invention also provides an LED device manufactured according to the above method.

본 발명에 따르면, 레지스트로 사용하기 위해 자외선 레진을 별도로 도포하는 공정이 생략될 수 있으므로, 패턴 형성공정이 간소화 된다. 따라서, 본 발명은 금속 산화박막 및 양자점 형광체의 패턴이 필요한 반도체, 디스플레이, 태양전지, 발광다이오드(LED), 유기발광다이오드(OLED) 등 다양한 분야에서 간소화된 공정으로 적용될 수 있는 나노임프린트를 이용한 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴 형성방법을 제공한다. According to the present invention, the process of separately applying the ultraviolet resin for use as a resist can be omitted, thereby simplifying the pattern forming process. Accordingly, the present invention is a nano-printed nano imprint that can be applied in a simplified process in a variety of fields, such as semiconductor, display, solar cell, light emitting diode (LED), organic light emitting diode (OLED) that requires a pattern of a metal oxide thin film and a quantum dot phosphor A hybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern forming method is provided.

또한 본 발명은 LED 소자에서 광 추출효율의 향상을 위하여 채택되는 요철구조의 패턴 형성을 나노임프린트 공정에 의하여 수행할 때, 감광성 또는 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 용액을 사용함으로써 광결정층에 더욱 미세한 양자점을 마련함으로써 광 추출효율을 향상시킴과 동시에 방출되는 광의 색깔을 다양하게 변화시킬 수 있게 한다.In another aspect, the present invention, when performing the pattern formation of the concave-convex structure adopted to improve the light extraction efficiency in the LED device by the nanoimprint process, by using a photosensitive or heat sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor solution By providing finer quantum dots on the substrate, it is possible to improve the light extraction efficiency and to vary the color of the emitted light.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 나노임프린트를 이용한 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴 형성방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 나노임프린트를 이용한 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴 형성방법을 도시한 공정도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 나노임프린트를 이용한 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴 형성방법에 따라 제조된 광결정층을 구비한 LED 소자를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예1에 따라 형성된 직접 패턴형 나노하이브리드 양자점 형광체-산화티타늄(TiO2) 박막의 SEM 이미지이다.
도 5는 본 발명의 실시예2에 따라 형성된 직접 패턴형 나노하이브리드 양자점 형광체-산화주석(SnO2) 박막의 SEM 이미지이다.
도 6은 본 발명의 실시예3에 따라 형성된 직접 패턴형 나노하이브리드 양자점 형광체-산화주석(SnO2) 박막의 SEM 이미지이다.
도 7은 본 발명의 실시예4에 따라 형성된 직접 패턴형 나노하이브리드 양자점 형광체-지르코니아(ZrO2) 박막의 SEM 이미지이다.
도 8은 본 발명의 실시예5에 따라 형성된 LED 소자의 Hexagonal 및 Cubic 형태로 형성된 광결정층 산화티타늄(TiO2) 박막의 발광특성 향상을 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시예6에 따라 형성된 LED 소자의 Hexagonal 형태로 형성된 광결정층 나노하이브리드 CdSe/ZnS-산화티타늄 박막의 발광특성 향상을 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 실시예7에 따라 형성된 Hexagonal 형태로 형성된 광결정층 나노하이브리드 CdSe/ZnS-산화티타늄 박막의 SEM 및 투과전자현미경 이미지이다.
도 11은 본 발명의 실시예8에 따라 형성된 나노하이브리드 CdSe/ZnS-산화티타늄 박막의 발광색깔 변조를 나타내는 그래프이다.1 is a flowchart illustrating a method for forming a nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern using nanoimprint according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method of forming a nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern using nanoimprint according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of an LED device having a photonic crystal layer manufactured according to a method of forming a nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern using nanoimprint according to an embodiment of the present invention.
4 is an SEM image of a direct patterned nanohybrid quantum dot phosphor-titanium oxide (TiO 2 ) thin film formed according to Example 1 of the present invention.
5 is an SEM image of a direct patterned nanohybrid quantum dot phosphor-tin oxide (SnO 2 ) thin film formed according to Example 2 of the present invention.
6 is an SEM image of a direct patterned nanohybrid quantum dot phosphor-tin oxide (SnO 2 ) thin film formed according to Example 3 of the present invention.
7 is an SEM image of a direct patterned nanohybrid quantum dot phosphor-zirconia (ZrO 2 ) thin film formed according to Example 4 of the present invention.
FIG. 8 is a graph illustrating improvement of light emission characteristics of a photonic crystal layer titanium oxide (TiO 2 ) thin film formed in a hexagonal and cubic form of an LED device according to Example 5 of the present invention.
FIG. 9 is a graph illustrating improvement of light emission characteristics of the photonic crystal layer nanohybrid CdSe / ZnS-titanium oxide thin film formed in the hexagonal shape of the LED device formed according to Example 6 of the present invention.
FIG. 10 is an SEM and transmission electron microscope image of a photonic crystal layer nanohybrid CdSe / ZnS-titanium oxide thin film formed in a hexagonal shape formed according to Example 7 of the present invention.
FIG. 11 is a graph showing emission color modulation of the nanohybrid CdSe / ZnS — titanium oxide thin film formed according to Example 8 of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 구현예에 따른 나노임프린트를 이용한 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴 형성방법에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method of forming a nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern using nanoimprint according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 나노임프린트를 이용한 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴 형성방법의 순서도이고, 도 2는 공정도이다. 도 1 및 도 2를 참조하여 나노임프린트를 이용한 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴 형성방법을 설명하면 다음과 같다. 1 is a flowchart illustrating a method for forming a nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern using nanoimprint according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart. A method of forming a nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern using nanoimprint will be described with reference to FIGS. 1 and 2 as follows.

먼저, 도 2의 (a)와 같이 기판을 준비하여 상기 기판(10)에 감광성 또는 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 용액을 코팅하여 감광성 또는 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체의 코팅층(30)을 형성한다(S1).First, as shown in FIG. 2A, a substrate is prepared and a photosensitive or thermally sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor solution is coated on the substrate 10 to form a photosensitive or thermally sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor. The coating layer 30 is formed (S1).

기판(10)은 실리콘, 갈륨비소, 갈륨인, 갈륨비소인, 산화규소, 사파이어, 석영, 유리와 같은 무기 물질, 또는 폴리카보네이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리노르보넨, 폴리아크릴레이드, 폴리비닐알콜, 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르셀폰과 같은 투명 폴리머로 이루어질 수 있다.The substrate 10 may be formed of an inorganic material such as silicon, gallium arsenide, gallium phosphide, gallium arsenide, silicon oxide, sapphire, quartz or glass, or polycarbonate, polyethylene naphthalate, polynorbornene, polyacrylate, polyvinyl alcohol, It may be made of a transparent polymer such as polyimide, polyethylene terephthalate, polyether cell phone.

감광성 또는 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 용액을 제조하기 위하여 금속원소에 유기물 리간드가 결합된 금속-유기물 전구체(precursor)를 먼저 합성한다. In order to prepare a photosensitive or thermally sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor solution, a metal-organic precursor having an organic ligand bonded to a metal element is first synthesized.

상기 금속-유기물 전구체를 구성하는 금속원소는 리튬(Li), 베릴륨(Be), 붕소(B), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 규소(Si), 인(P), 황(S), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 스칸듐(Sc), 타이타늄(Ti), 바나듐(V), 크로뮴(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 갈륨(Ga), 저마늄(Ge), 비소(As), 셀레늄(Se), 류비듐(Rb), 스트론튬(Sr), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr), 나이오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 인듐(In), 주석(Sn), 텔루륨(Te), 안티몬(Sb), 바륨(Ba), 란탄(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 가돌리늄(Gd), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 이리듐(Ir), 납(Pb), 비스무스(Bi), 폴로늄(Po), 우라늄(U)을 포함하는 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 원소로 이루어질 수 있다. 이들 금속들은 금속-유기물 전구체가 자외선에 노출 또는 열을 가하는 경우 공통적으로 금속 산화박막을 형성할 수 있다. Metal elements constituting the metal-organic precursor are lithium (Li), beryllium (Be), boron (B), sodium (Na), magnesium (Mg), aluminum (Al), silicon (Si), phosphorus (P) , Sulfur (S), potassium (K), calcium (Ca), scandium (Sc), titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co) , Nickel (Ni), copper (Cu), zinc (Zn), gallium (Ga), germanium (Ge), arsenic (As), selenium (Se), rubidium (Rb), strontium (Sr), yttrium ( Y), zirconium (Zr), niobium (Nb), molybdenum (Mo), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), indium (In), tin (Sn), tellurium (Te), antimony (Sb), Barium (Ba), Lanthanum (La), Cerium (Ce), Praseodymium (Pr), Neodymium (Nd), Promethium (Pm), Gadolinium (Gd), Hafnium (Hf), Tantalum (Ta), Tungsten (W), It may be made of one or two or more elements selected from the group containing iridium (Ir), lead (Pb), bismuth (Bi), polonium (Po), uranium (U). These metals can commonly form a metal oxide thin film when the metal-organic precursor is exposed to ultraviolet light or heat.

상기 금속-유기물 전구체는 약 5 내지 95 중량%의 유기물 리간드와 전체가 100중량%가 되도록 첨가되는 금속원소를 포함하며, 상기 금속원소는 유기물 리간드와 결합하여 금속-유기물 전구체가 제조될 수 있다. 그리고 상기 금속-유기물 전구체는 용매에 용해되어 감광성 금속-유기물 전구체 용액이 제조될 수 있다. 이때, 용매는 감광성 금속-유기물 전구체 용액의 총 함량에 대하여 약 5 내지 95 중량%로 포함될 수 있다.The metal-organic precursor includes about 5 to 95% by weight of an organic ligand and a metal element added to 100% by weight in total, and the metal element may be combined with an organic ligand to prepare a metal-organic precursor. The metal-organic precursor may be dissolved in a solvent to prepare a photosensitive metal-organic precursor solution. At this time, the solvent may be included in about 5 to 95% by weight relative to the total content of the photosensitive metal-organic precursor solution.

이때, 상기 유기물 리간드는 에틸헥사노에이트(ethyl hexanoate), 아세틸아세토네이트(acetylacetonate), 디알킬디티오카바메이트(dialkyldithiocarbamate), 카르복실산(carboxylic acid), 카르복실레이트(carboxylate), 파라딘(pyridine), 디아민(diamine), 아르신(arsine), 디아르신(diarsine), 포스핀(phosphine), 디포스핀(diphosphine), 부톡사이드(butoxide), 이소프로폭사이드(isopropoxide), 에톡사이드(ethoxide), 염소(chloride), 아세테이트(acetate), 카르보닐(carbonyl), 카르보네이트(carbonate), 하이드록사이드(hydroxide), 방향족 탄화수소(aromatic hydrocarbon, arene), 베타-디케토네이트(beta-diketonate), 2-니트로벤잘디하이드(2-nitrobenzaldehyde), 아세테이트 디하이드레이트(acetate dihydrate) 및 이들의 혼합물을 포함하는 군에서 선택된 것으로 사용될 수 있다.In this case, the organic ligand is ethyl hexanoate, acetylacetonate, dialkyldithiocarbamate, carboxylic acid, carboxylate, paradine pyridine, diamine, arsine, arsine, phosphine, diphosphine, diphosphine, butoxide, isopropoxide, ethoxide ), Chloride, acetate, carbonyl, carbonate, hydroxide, aromatic hydrocarbons (arene), beta-diketonate ), 2-nitrobenzaldehyde, acetate dihydrate, and mixtures thereof.

그리고 상기 용매는 헥산(hexanes), 4-메틸-2펜타논 (4-methyl-2-pentanone), 케톤(ketone), 메틸이소부틸케톤(methyl isobutyl ketone), 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone, MEK), 물(water), 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), 프로판올(propanol), 이소프로판올(isopropanol), 부탄올(buthanol), 펜탄올(pentanol), 헥산올(hexanol), 디메틸설폭사이드 (Dimethyl sulfoxide, DMSO), 디메틸포름아마이드(Dimethylformamide, DMF), 아세톤(acetone), 테트라히드로퓨란(Tetrahydrofuran, THF), 2-메톡시에탄올(2-methoxyethanol), 톨루엔(Toluene) 및 이들의 혼합물을 포함하는 군에서 선택된 것으로 사용될 수 있다.And the solvent is hexane (hexanes), 4-methyl-2pentanone (4-methyl-2-pentanone), ketone (ketone), methyl isobutyl ketone (methyl isobutyl ketone), methyl ethyl ketone (methyl ethyl ketone, MEK ), Water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, butanol, pentanol, hexanol, dimethyl sulfoxide , DMSO), dimethylformamide (DMF), acetone (acetone), tetrahydrofuran (THF), 2-methoxyethanol, toluene and mixtures thereof Can be used as selected from.

이와 같이 제조된 금속-유기물 전구체는 자외선 조사, 열경화 또는 가열함과 동시에 자외선을 조사하여 유기물의 분해가 이루어질 수 있는 것이다. The metal-organic precursor prepared as described above is capable of decomposing organic substances by irradiating ultraviolet rays at the same time as ultraviolet irradiation, thermosetting or heating.

다음으로, 제조된 금속-유기물 전구체 용액에 양자점 형광체를 분산시켜서 안정한 상태가 유지되는 감광성 또는 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 용액을 형성한다. 양자점은 통상적으로 수 나노의 크기를 가진다. 양자점을 제조하는 방법으로는 위에서 언급한 바와 같이, MOCVD(metal organic chemical vapor deposition)나 MBE(molecular beam epitaxy)와 같은 기상 증착법이 사용될 수도 있고, 바람직하게는 화학적 습식 합성법이 사용될 수 있다. Next, the quantum dot phosphor is dispersed in the prepared metal-organic precursor solution to form a photosensitive or heat sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor solution in which a stable state is maintained. Quantum dots are typically several nanometers in size. As mentioned above, as mentioned above, a vapor deposition method such as metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) or molecular beam epitaxy (MBE) may be used, and preferably a chemical wet synthesis method may be used.

본 발명에서 상기 양자점은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs 등으로 이루어진 II-VI족또는 III-V족 화합물 반도체 그룹의 나노결정, 이들의 혼합물 및 복합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 상기 복합물은 CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs, InAlPAs, SnS, CuInS, CuZnS, CuSnS, CuSnSe, CuSnGaS, CuSnGaSe로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다. In the present invention, the quantum dot is group II-VI or III consisting of CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, etc. -V-group compound may be selected from the group consisting of nanocrystals of semiconductor groups, mixtures and composites thereof. The complex is CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe , HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNA, CuSnSn CuSn CuSn , CuSnSe, CuSnGaS, CuSnGaSe may be selected from the group consisting of.

화학적 습식합성법에 의해 나노 크기의 양자점을 합성하기 위해서는 질소 또는 아르곤과 같은 불활성 분위기 하에서 적절한 용매에 계면 활성제의 종류 및 농도를 조절하여 같이 넣어 결정 구조가 성장할 수 있는 반응 온도를 유지하고, 양자점의 전구체 물질을 혼합 반응 용액에 주입하여, 양자점의 크기를 조절할 수 있도록 반응시간을 유지한 후 반응을 종료하고, 온도를 내린 후 용액에서 분리함으로써 제조할 수 있다. 이 때 사용되는 용매는 탄소수 6 내지 22의 알킬 포스핀, 탄소수 6 내지 22의 알킬 포스핀 옥사이드, 탄소수 6 내지 22의 알킬 아민, 탄소수 6 내지 22의 알칸, 탄소수 6 내지 22의 알켄 또는 그의 혼합물을 예로 들 수 있다. 결정성장을 용이하게 하면서 용매의 안정성을 보장하기 위한 바람직한 반응온도 범위는 100℃ 내지 400℃, 보다 바람직하게는 180℃ 내지 360℃이다. 또한, 반응시간은 바람직하게는 1초 내지 4시간, 보다 바람직하게는 10초 내지 3시간이다. In order to synthesize nanoscale quantum dots by chemical wet synthesis method, it is possible to adjust the type and concentration of surfactant together in an appropriate solvent under an inert atmosphere such as nitrogen or argon to maintain a reaction temperature at which the crystal structure can grow, and to form a precursor of quantum dots. The material may be injected into the mixed reaction solution to maintain the reaction time to control the size of the quantum dots, and then the reaction may be terminated, and the temperature may be lowered to separate the solution. The solvent used at this time may be an alkyl phosphine having 6 to 22 carbon atoms, an alkyl phosphine oxide having 6 to 22 carbon atoms, an alkyl amine having 6 to 22 carbon atoms, an alkan having 6 to 22 carbon atoms, an alkene having 6 to 22 carbon atoms or a mixture thereof. For example. The preferred reaction temperature range for ensuring the stability of the solvent while facilitating crystal growth is 100 ° C to 400 ° C, more preferably 180 ° C to 360 ° C. The reaction time is preferably 1 second to 4 hours, more preferably 10 seconds to 3 hours.

한편, 화학적 습식합성법에 의해 제조된 양자점은 콜로이드 상태로 용매 내에 분산되어 있으므로, 원심분리를 통해 용매로부터 양자점을 분리해 낸다. 상기와 같이 분리해 낸 양자점은 상기에서 제조된 금속-유기물 전구체 용액에 분산된다. 이 때, 양자점은 금속-유기물 전구체의 유기물과의 결합에 의하여 안정화될 수 있다. On the other hand, since the quantum dots produced by the chemical wet synthesis method is dispersed in the solvent in the colloidal state, the quantum dots are separated from the solvent through centrifugation. The quantum dots separated as described above are dispersed in the metal-organic precursor solution prepared above. In this case, the quantum dots may be stabilized by bonding the organic-organic precursor of the metal-organic precursor.

상기 감광성 또는 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 용액은 스핀코팅(spin coating), 딥코팅(deep coating), 스프레이 코팅(spray coating), 용액 적하(dropping), 디스펜싱(dispensing)의 방법 중에서 선택하여 상기 기판에 코팅될 수 있다.The photosensitive or thermally sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor solution may be spin coated, deep coated, spray coated, solution dropping, or dispensing. It can be selected from the coating on the substrate.

상기 방법으로 코팅된 용액은 상기 기판(10) 상에서 감광성 또는 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 코팅층(30)을 형성한다. 상기 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 코팅층(30)은 잔류 용매를 제거하기 위하여 가열 건조될 수 있다.The solution coated in this manner forms a photosensitive or thermally sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor coating layer 30 on the substrate 10. The nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor coating layer 30 may be heat dried to remove residual solvent.

다음으로, 도 2의 (b)와 같이, 요철구조가 패턴된 몰드(20)를 준비하고(S2), 상기 몰드(20)로 상기 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 코팅층(30)을 가압한다(S3).Next, as shown in (b) of FIG. 2, a mold 20 having a patterned concavo-convex structure is prepared (S2), and the nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor coating layer 30 is pressed by the mold 20. (S3).

상기 몰드(20)의 하부에는 상기 기판(10)에 형성할 패턴과 상대되는 요철구조(21)가 패턴되어 있다. 즉, 요철구조(21)의 볼록부(211)는 기판 상의 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막에 오목부로 패터닝되고, 요철구조(21)의 오목부(212)는 기판 상의 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막에 볼록부로 패터닝된다.In the lower portion of the mold 20, a concave-convex structure 21 corresponding to a pattern to be formed on the substrate 10 is patterned. That is, the convex portion 211 of the concave-convex structure 21 is patterned as a recess in the nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film on the substrate, and the concave portion 212 of the concave-convex structure 21 is the nanohybrid quantum dot phosphor-metal on the substrate It is patterned by the convex part in an oxide thin film.

상기 몰드(20)는 실리콘(Si), 석영(Quartz) 또는 고분자로 이루어질 수 있으며, 일례로 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS) 몰드, 폴리우레탄 아크릴레이트 (polyurethane acrylate, PUA) 몰드, 폴리테트라플루오로에틸렌 (Polytetrafluoroethylene, PTFE) 몰드, 에틸렌 테트라플루오로에틸렌 (Ethylene Tetrafluoroethylene, ETFE) 몰드 또는 퍼플로로알킬 아크릴레이트 (Perfluoroalkyl acrylate, PFA) 몰드가 사용될 수 있다.The mold 20 may be made of silicon (Si), quartz (Quartz) or a polymer. For example, a polydimethylsiloxane (PDMS) mold, a polyurethane acrylate (PUA) mold, and polytetrafluoro Ethylene (Polytetrafluoroethylene, PTFE) mold, Ethylene Tetrafluoroethylene (ETFE) mold or Perfluoroalkyl acrylate (PFA) mold can be used.

상기 몰드(20)를 상기 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 코팅층(30)에 가압할 때, 1 내지 100 바아(bar)의 압력으로 가압하거나 진공 하에서 가압할 수 있다. When the mold 20 is pressed onto the nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor coating layer 30, the mold 20 may be pressed at a pressure of 1 to 100 bar or under vacuum.

다음으로, 도 2의 (c)와 같이, 몰드(20)로 가압된 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 코팅층(30)에 자외선 조사, 열경화 또는 가열함과 동시에 자외선을 조사하여, 도 2의 (d)와 같이, 경화된 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴(31)을 형성한다(S4).Next, as shown in (c) of FIG. 2, the nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor coating layer 30 pressed by the mold 20 is irradiated with ultraviolet rays while being irradiated with ultraviolet rays, thermally cured or heated, and FIG. 2. As shown in (d), the cured nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern 31 is formed (S4).

여기서, 자외선 조사 또는 가열함과 동시에 자외선을 조사하기 위해서는 상기 몰드(20)가 투명재질로 마련되는 것이 바람직하며, 가열만을 하는 경우에는 상기 몰드(20)가 불투명재질로 마련되어도 무방하다.In this case, in order to irradiate ultraviolet rays or irradiate ultraviolet rays simultaneously with heating, it is preferable that the mold 20 is provided with a transparent material, and in the case of heating only, the mold 20 may be provided with an opaque material.

상기 가압된 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 코팅층(30)에 가열시에는, 히터 등의 소정의 가열수단을 이용하여 30℃ ~ 350℃의 온도로 가압된 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 코팅층(30)을 가열한다. 여기서, 가열시간은 15초 ~ 2시간의 범위 내에서 시간을 조절하여 가열할 수 있다.When heating the pressurized nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor coating layer 30, the nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor pressurized to a temperature of 30 ℃ ~ 350 ℃ using a predetermined heating means such as a heater The coating layer 30 is heated. Here, the heating time may be heated by adjusting the time within the range of 15 seconds to 2 hours.

상기 가압된 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 코팅층(30)에 가열을 하게 되면, 금속에 붙어 있는 유기물들이 열분해 반응이 일어나게 되어 금속만 남게 되고, 대기 중에 있는 산소와 결합하여 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴(31)을 형성하게 된다.When the pressurized nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor coating layer 30 is heated, organic matters attached to the metal are thermally decomposed, leaving only the metal, and combined with oxygen in the atmosphere, the nanohybrid quantum dot phosphor- The metal oxide thin film pattern 31 is formed.

이때, 상기 공정은 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴(31) 형성시 산소분위기를 조성하기 위해, 소정의 챔버 내에서 산소분위기를 조성한 후 소정의 가열수단을 통해 가열할 수도 있다.In this case, in order to form an oxygen atmosphere when forming the nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern 31, an oxygen atmosphere may be formed in a predetermined chamber and then heated through a predetermined heating means.

한편, 상기 가압된 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 코팅층(30)에 자외선 조사 또는 가열함과 동시에 자외선을 조사하는 경우에는, 자외선 조사를 위한 노광장치로서 KrF (248 nm), ArF(193 nm), F2 (157 nm)로 구성된 레이저계 노광장치 또는 G-line (436 nm), I-line (365 nm) 로 구성된 램프계 노광장치를 이용할 수 있다.On the other hand, in the case of irradiating ultraviolet light while simultaneously irradiating or heating the pressurized nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor coating layer 30, KrF (248 nm), ArF (193 nm) as an exposure apparatus for ultraviolet irradiation ), Or a laser exposure apparatus composed of F 2 (157 nm) or a lamp exposure apparatus composed of G-line (436 nm) and I-line (365 nm).

여기서, 자외선 조사시간은 1초 내지 10시간의 범위 내에서 시간을 조절하여 조사할 수 있으며, 이러한 자외선 조사는 상온에서 수행될 수 있다.Here, the ultraviolet irradiation time may be irradiated by adjusting the time within the range of 1 second to 10 hours, such ultraviolet irradiation may be performed at room temperature.

상기 가압된 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 코팅층(30)에 자외선을 조사하게 되면, 금속에 붙어 있는 유기물들이 광분해 반응이 일어나게 되어 금속만 남게 되고, 대기 중에 있는 산소와 결합하여 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴(31)을 형성하게 된다.When the pressurized nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor coating layer 30 is irradiated with ultraviolet rays, organic substances attached to the metal photolysis reaction occurs, leaving only the metal, combined with oxygen in the atmosphere nanohybrid quantum dot phosphor The metal oxide thin film pattern 31 is formed.

이 같이, 가열과 동시에 자외선을 조사하면 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴을 형성하는 공정시간을 절감할 수 있다.As such, when the ultraviolet rays are irradiated simultaneously with the heating, the process time for forming the nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern can be reduced.

다음으로, 상기 패턴된 몰드(20)를 상기 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴(31)으로부터 제거한다(S5).Next, the patterned mold 20 is removed from the nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern 31 (S5).

상기 몰드(20)를 상기 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴(31)으로부터 릴리스(release)하여 제거하고 나면, 도 2의 (e)와 같이, 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴(31)이 상부에 형성된 기판(10)을 얻게 된다.After releasing and removing the mold 20 from the nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern 31, as shown in FIG. 2E, the nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern 31 is removed. The substrate 10 formed thereon is obtained.

그리고 나서, 이어지는 후속공정으로 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴(31)을 열처리하는 소성 공정을 수행하여 기판(10) 위에 패턴된 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴(31)의 높이, 잔류층의 두께 및 굴절률을 제어할 수 있다(S6). 즉, 소성 시간 및 온도의 조절을 통해 패턴된 높이, 잔류층의 두께 및 굴절율을 제어할 수 있다. 이러한 소성단계는 선택적으로 채택할 수 있다.Subsequently, a subsequent firing process of heat-treating the nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern 31 is performed in a subsequent process, thereby maintaining the height and remaining of the patterned nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern 31 on the substrate 10. The thickness and refractive index of the layer may be controlled (S6). That is, the patterned height, the thickness of the residual layer, and the refractive index may be controlled by controlling the firing time and temperature. This firing step may optionally be adopted.

아울러, 소성단계 이후에 건식식각(Dry-etching)공정을 더 수행하여 잔류층을 완전히 제거할 수도 있다.
In addition, after the firing step, a dry etching process may be further performed to completely remove the residual layer.

지금부터는 상술한 본 발명의 일 구현예의 응용예를 설명한다.The application of one embodiment of the present invention described above will now be described.

상술한 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴 형성방법을 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED) 소자의 광결정(Photonic Crystal) 구조 형성에 적용할 수 있다.The method of forming the nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern described above may be applied to the formation of a photonic crystal structure of a light emitting diode (LED) device.

광결정이란 굴절률이 다른 두 가지 이상의 유전체가 나노 크기의 주기적인 구조로 무한히 반복되는 격자 구조를 말한다.Photonic crystal refers to a lattice structure in which two or more dielectrics having different refractive indices are infinitely repeated in a nanoscale periodic structure.

이때, 빛의 파장이 매질을 전파할 수 없는 금지 대역이 나타나게 되는데 이 금지 대역을 광 밴드갭(photonic bandgap)이라고 한다.At this time, a forbidden band in which the wavelength of light cannot propagate the medium appears, which is called a photonic bandgap.

즉, 광결정은 주기적인 굴절률 차이를 이용하여 광 밴드갭을 형성하고 조절함으로써 빛의 내부 반사 경로를 변환시켜 LED 소자의 광 추출효율을 극대화시킬 수 있다.That is, the photonic crystal may maximize the light extraction efficiency of the LED device by converting the internal reflection path of the light by forming and adjusting the optical band gap using the periodic refractive index difference.

도 3은 본 발명의 구현예에 따른 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴 형성방법에 따라 제조된 광결정층을 구비한 LED 소자를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view of an LED device having a photonic crystal layer manufactured according to a method of forming a nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, LED 소자(50)는 기판(51) 상에 GaN 버퍼층(52)이 형성되고, 상기 GaN 버퍼층(52) 상에는 순차적으로 n형-GaN층(53), 발광층(54), p형-GaN층(55)이 형성된 후 n형-GaN층(53)의 일부가 노출되도록 식각하고, 식각이 되지 않은 p형-GaN층(55) 상단에 ITO층(58)을 형성한다. ITO층(58) 일부에 p-전극(57)을 형성한 후 감광성 또는 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 코팅용액을 n형-GaN층(53) 일부 식각된 면(53′), ITO 증착된 면(58′) 및 p-전극(57)이 일부 증착된 면(57′) 상단에, 즉 기판 상단 전면에 코팅한 후 요철구조가 패턴된 몰드로 상기 감광성 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 코팅층(60)을 가압한다.Referring to FIG. 3, the GaN buffer layer 52 is formed on the substrate 51, and the n-type GaN layer 53, the light emitting layer 54, and the GaN buffer layer 52 are sequentially formed on the GaN buffer layer 52. After the p-GaN layer 55 is formed, a portion of the n-GaN layer 53 is etched to be exposed, and an ITO layer 58 is formed on the non-etched p-GaN layer 55. After the p-electrode 57 is formed on a part of the ITO layer 58, the photosensitive or thermally sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor coating solution is n-type-GaN layer 53 partially etched surface 53 ', The photosensitive nanohybrid quantum dot phosphor-metal is formed by coating an ITO deposited surface 58 'and a p-electrode 57 on top of a partially deposited surface 57', that is, on the entire top surface of the substrate, and then patterning a concavo-convex structure. Pressurize the organic precursor coating layer 60.

이때, 상기 몰드는 미리 설계된 광결정 구조에 대응하는 요철구조를 갖도록 형성할 수 있다.In this case, the mold may be formed to have a concave-convex structure corresponding to the previously designed photonic crystal structure.

상기 가압된 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 코팅층을 자외선 조사, 열경화 또는 가열함과 동시에 자외선을 조사하여 경화된 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴을 형성하고, 상기 몰드를 제거함으로써 광결정층(60)을 형성한다.The photonic crystal layer is formed by forming the cured nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern by simultaneously irradiating ultraviolet light, thermosetting or heating the pressurized nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor coating layer and removing the mold. Form 60.

상기 가열조건 및 자외선 조사의 조건 등은 상술한 일 구현예 및 응용예와 동일한 조건일 수 있다.The heating conditions and the conditions of ultraviolet irradiation may be the same conditions as the above-described embodiment and application example.

이어 ITO 박막 상단 부분을 스텐실 마스크 등으로 막고 n형-GaN층(53)이 노출된 면(53′) 및 p-전극(57)이 일부 증착된 면은 에칭공정을 통해 나노하이브리드 양자점-금속 산화박막 패턴된 부분을 제거한다.Subsequently, the upper portion of the ITO thin film is covered with a stencil mask, etc., and the surface 53 'on which the n-GaN layer 53 is exposed and the surface on which the p-electrode 57 is partially deposited are nanohybrid quantum dot-metal oxides through an etching process. Remove the thin film patterned part.

이어 와이어 본딩(Wire bonding)으로 n-전극(56)과 p-전극(57)이 형성 및 연결하게 된다.Subsequently, the n-electrode 56 and the p-electrode 57 are formed and connected by wire bonding.

이어, n-전극(56)과 p-전극(57)을 외부로 노출시키도록 산화규소(SiO2) 등의 재질을 가진 보호막(70, Passivation layer)이 형성되어 LED 소자(50)의 구조가 완성된다.Subsequently, a passivation layer 70 having a material such as silicon oxide (SiO 2 ) is formed to expose the n-electrode 56 and the p-electrode 57 to the outside to form the structure of the LED device 50. Is completed.

이와 같이 나노 임프린트 공정을 이용해 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막을 직접 패터닝함으로써 종래 나노 임프린트 공정을 이용해 고분자 유기물 패턴을 형성한 경우와 비교하여 p형-GaN층(55)과 보호막(70)의 굴절률 차이를 줄일 수 있어 LED 소자(50)의 광추출 효율이 향상된다. 또한 양자점 형광체가 나노스케일의 요철구조를 가지는 금속산화박막에 하이브리드되어 광결정층에 더욱 미세한 양자점을 마련함으로써 광 추출효율을 향상시킴과 동시에 방출되는 광의 색깔을 다양하게 변화시킬 수 있게 한다.As described above, the nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film is directly patterned using the nanoimprint process, and thus the refractive index of the p-GaN layer 55 and the passivation layer 70 is higher than that of the conventional organic imprint process. Since the difference can be reduced, the light extraction efficiency of the LED device 50 is improved. In addition, the quantum dot phosphor is hybridized to the metal oxide thin film having the uneven structure of the nanoscale to provide finer quantum dots in the photonic crystal layer, thereby improving light extraction efficiency and simultaneously changing the color of emitted light.

아울러, 상기 광결정층(60)을 형성하는데 사용되는 물질로 고굴절율을 갖는 TiO2, ZnO, ZrO2, Y2O3, SrO를 포함할 수 있으며, LED 소자(50)의 기판으로 사용되는 GaN/GaAs/GaP를 사용할 수도 있다.
In addition, the material used to form the photonic crystal layer 60 may include TiO 2 , ZnO, ZrO 2 , Y 2 O 3 , SrO having a high refractive index, and GaN used as a substrate of the LED device 50. / GaAs / GaP can also be used.

이하에서는 상기 본 발명의 구현예들에 대한 실시예들을 도면과 함께 설명한다.
Hereinafter, embodiments of the embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

<제조예 1><Manufacture example 1>

적색 발광 나노결정의 합성Synthesis of Red Luminescent Nanocrystals

트리옥틸아민(Trioctyl amine, 이하, TOA라고 칭함) 16g과 올레인 산 (Oleic aicd, 이하, OA라고 칭함) 0.5g, 카드뮴 옥사이드 0.4mmol을 환류 콘덴서가 설치된 125ml 플라스크에 넣고, 진공 상태로 유지하면서, 반응 온도를 약 150℃까지 증가시켰다. 이때, 혼합물은 잘 섞이도록 700rpm 이상으로 교반하였다. 150℃가 되면, 진공 분위기에서 질소 분위기로 바꾸고 온도를 300℃까지 증가시켰다. 이와 별도로, 질소 분위기에서 Se 분말을 순도 97%의 트리옥틸포스핀(Trioctylphosphine, 이하, TOP이라 칭함)에 녹여서 Se 농도가 약 0.2M 정도인 Se-TOP 착물용액을 만들었다. 상기 교반되고 있는 300℃의 혼합물에 Se-TOP 착물 용액 1ml를 빠른 속도로 주입하고, 약 4분 동안 반응시켰다. 반응 시간 4분 후에 n-옥탄티올 (n-octane thiol)을 TOA에 0.2M 로 만든 용액 1ml를 반응 혼합물에 빠른 속도로 주입하여 약 30분 동안 반응시켰다. 반응 중에서는 교반 속도와 질소 분위기를 계속 유지하였다.16 g of trioctylamine (hereinafter referred to as TOA), 0.5 g of oleic acid (hereinafter referred to as OA) and 0.4 mmol of cadmium oxide were placed in a 125 ml flask equipped with a reflux condenser and kept in vacuum. The reaction temperature was increased to about 150 ° C. At this time, the mixture was stirred at 700 rpm or more to mix well. When it reached 150 degreeC, it changed from vacuum atmosphere to nitrogen atmosphere and the temperature was increased to 300 degreeC. Separately, the Se powder was dissolved in trioctylphosphine (Trioctylphosphine, hereinafter referred to as TOP) having a purity of 97% in a nitrogen atmosphere to prepare a Se-TOP complex solution having a Se concentration of about 0.2M. 1 ml of the Se-TOP complex solution was injected at high speed into the stirred mixture at 300 ° C. and reacted for about 4 minutes. After 4 minutes of reaction time, 1 ml of a solution made of 0.2 M of n-octane thiol was added to TOA at a high rate to react for about 30 minutes. During the reaction, the stirring rate and the nitrogen atmosphere were maintained continuously.

반응이 종결되면, 반응 혼합물의 온도를 가능한 빨리 상온으로 떨어뜨리고, 비용매 (non solvent)인 에탄올을 부가하여 원심 분리하였다. 원심 분리된 침전을 제외한 용액의 상등액은 버리고, 침전은 톨루엔에 분산시켰다.At the end of the reaction, the temperature of the reaction mixture was lowered to room temperature as soon as possible, and centrifuged by addition of non-solvent ethanol. The supernatant of the solution except the centrifuged precipitate was discarded and the precipitate was dispersed in toluene.

이렇게 얻어진 나노결정은 CdSe 코어(core)와 CdS 쉘(shell) 구조를 가지며, 365nm UV 램프 아래에서 적색으로 발광하였다. The nanocrystals thus obtained had a CdSe core and a CdS shell structure, and emitted red light under a 365 nm UV lamp.

카드뮴 2,4-팬타다이오네이트와 올레인 산(Oleic aicd, 이하 OA라 칭함), Squalane(or 1-Ocatadecene(이하 ODE라 칭함))을 환류 콘덴서가 설치된 100㎖ 삼구플라스크에 넣고, 질소분위기에서 반응온도를 150℃까지 증가시켰다. 이때 혼합물이 잘 섞이도록 1150rpm으로 교반하였다. 이후 100℃까지 하온시킨 뒤 진공분위기에서 이차반응을 시킨다. 반응이 끝나면 상온까지 하온시킨 뒤 올레이아민(Oleylamine, 이하 OLA라 칭함)을 넣어 최종 카드뮴전구체를 만든다. 이와 별도로, 질소 분위기에서 Se 분말을 순도 90%의 트리옥틸포스핀(Trioctylphosphine, 이하, TOP이라 칭함)에 녹여서 Se 농도가 약 2M 정도인 Se-TOP 착물용액을 만들었다. 만들어진 Se-TOP에 Squalane(or 1-Ocatadecene(이하 ODE라 칭함))을 환류 콘덴서가 설치된 100㎖ 삼구플라스크에 넣어 셀레늄전구체를 준비한다.Cadmium 2,4-pantadionate, oleic acid (hereinafter referred to as OA), and Squalane (or 1-Ocatadecene (hereinafter referred to as ODE)) are placed in a 100 ml three-necked flask equipped with a reflux condenser and nitrogen atmosphere. The reaction temperature was increased to 150 ° C. At this time, the mixture was stirred at 1150 rpm to mix well. After the temperature is lowered to 100 ° C., a secondary reaction is performed in a vacuum atmosphere. After the reaction, the temperature is lowered to room temperature, and the final cadmium precursor is prepared by adding oleamine (hereinafter referred to as OLA). Separately, the Se powder was dissolved in trioctylphosphine (Trioctylphosphine, hereinafter referred to as TOP) having a purity of 90% in a nitrogen atmosphere, thereby preparing a Se-TOP complex solution having a Se concentration of about 2M. Squalane (or 1-Ocatadecene (hereinafter referred to as ODE)) is placed in a 100 ml three-necked flask equipped with a reflux condenser to prepare selenium precursor.

진크 다이에틸디싸이올카바메이트(Zinc diethyldithiocarbamate)에 TOP과 OLA를 삼구플라스크에 넣는다. 이때 혼합물이 잘 섞이도록 1150rpm으로 교반하여 진크설퍼 전구체를 준비한다. Top and OLA are added to a three-necked flask with Zinc diethyldithiocarbamate. At this time, the mixture is stirred at 1150rpm so as to mix well to prepare a Jinsulfur precursor.

카드뮴 전구체와 셀레늄 전구체를 혼합하여 주입하고 반응온도를 조절하여 원하는 크기의 CdSe 코어(Core)로 반응시킨다.Cadmium precursor and selenium precursor are mixed and injected, and the reaction temperature is controlled to react with a CdSe core of a desired size.

여기서 얻어진 CdSe 코어(Core)와 진크설퍼 전구체를 혼합하여 반응온도 150℃에서 천천히 반응시킨다.The CdSe core obtained here and the clinker precursor are mixed and reacted slowly at a reaction temperature of 150 ° C.

최종 배출된 반응물을 비용매(non solvent)인 아세톤과 부탄올을 부가하여 원심 분리하였다. 원심 분리된 침전물을 제외한 용액의 상등액은 버리고, 침전물에 톨루엔을 부가하여 분산시켰다.The final discharged reaction was centrifuged by addition of acetone and butanol, which are non-solvents. The supernatant of the solution except the centrifuged precipitate was discarded and toluene was added to the precipitate and dispersed.

이렇게 얻어진 나노결정은 CdSe 코어(Core)와 ZnS 쉘(Shell) 구조를 가진다.
The nanocrystals thus obtained have a CdSe core and a ZnS shell structure.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

티타늄(Ti)의 감광성 및 열민감성 금속-유기물 전구체를 합성하기 위하여 티타늄 디-엔-부톡사이드 비스(2-에틸헥사노네이트) [titanium di-n-butoxide bis(2-ethylhexanoate), Ti(OC4H9)2(O2CCH(C2H5)C4H9)2, 합성] 1.0000 g과 헥산(Hexane, C6H14, Aldrich Co., 미국] 5.000 g을 투입하여 혼합하고 24시간 동안 교반시켜서 0.27 몰농도의 Ti 금속-유기물 전구체 용액을 제조하였다. Titanium di-n-butoxide bis (2-ethylhexanoate), Ti (OC) for the synthesis of photosensitive and thermally sensitive metal-organic precursors of titanium (Ti) 4 H 9 ) 2 (O 2 CCH (C 2 H 5 ) C 4 H 9 ) 2 , Synthesis] 1.0000 g and hexane (Hexane, C 6 H 14 , Aldrich Co., USA] were added thereto and mixed. Stirring for a time gave a Ti metal-organic precursor solution at 0.27 molarity.

여기서, 티타늄 디-엔-부톡사이드 비스(2-에틸헥사노네이트) [titanium di-n-butoxide bis(2-ethylhexanoate)]을 합성하기 위해서 티타늄(Ⅳ)(노말-부톡사이트)[Ti(Ⅳ)(n-butoxide)4, Ti[O(CH2)3CH3]4, Aldrich Co., 미국] 3.4521 g, 2-에틸헥산산[2-ethylhexanoic acid, CH3(CH2)3CH(C2H5)CO2H, Aldrich Co., 미국] 2.7870 g, 헥산을 10.0010 g을 둥근 플라스크에 넣고 로타리 휘발기(rotary evaporator)를 사용하여 72시간 동안 증발 및 응축시켜서 티타늄 디-엔-부톡사이드 비스(2-에틸헥사노네이트)을 합성하였다.Here, titanium (IV) (normal-butoxite) [Ti (IV) is used to synthesize titanium di-n-butoxide bis (2-ethylhexanoate). (n-butoxide) 4 , Ti [O (CH 2 ) 3 CH 3 ] 4 , Aldrich Co., USA] 3.4521 g, 2-ethylhexanoic acid, CH 3 (CH 2 ) 3 CH ( C 2 H 5 ) CO 2 H, Aldrich Co., USA] Titanium di-ene-butock by 2.7870 g of hexane and 10.0010 g of hexane in a round flask, evaporated and condensed for 72 hours using a rotary evaporator. Side bis (2-ethylhexanonate) was synthesized.

다음으로, 상기 제조예에서 제조된 나노결정의 양자점 분산액에 비용매인 톨루엔을 부가하여 나노결정을 안정화 시키며, 나노결정의 양자점을 합성된 티타늄의 감광성 및 열민감성 금속-유기물 전구체 용액에 첨가하여, 감광성 및 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-Ti-유기물 전구체 용액을 얻었다. Next, non-solvent toluene is added to the quantum dot dispersion liquid of the nanocrystals prepared in Preparation Example to stabilize the nanocrystals, and the quantum dots of the nanocrystals are added to the photosensitive and thermally sensitive metal-organic precursor solution of the synthesized titanium, thereby providing photosensitivity. And a heat sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-Ti-organic precursor solution.

상기한 감광성 및 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-Ti-유기물 전구체 용액을 실리콘 기판 상단 일측에 3,000rpm의 조건으로 스핀 코팅한 후 기둥(pillar) 형상의 패턴이 형성된 몰드를 압착시켰다.The photosensitive and thermally sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-Ti-organic precursor solution was spin-coated on one side of a silicon substrate under a condition of 3,000 rpm, and then a mold having a pillar-shaped pattern was pressed.

그리고, 10분 동안 자외선을 조사하거나 3분 동안 150℃에서 가열한 뒤 몰드를 릴리스함으로써 나노하이브리드 양자점 형광체-산화티타늄 박막 패턴을 형성하였으며, 그 결과를 도 4에 나타내었다.The nanohybrid quantum dot phosphor-titanium oxide thin film pattern was formed by irradiating UV light for 10 minutes or heating at 150 ° C. for 3 minutes to release the mold, and the results are shown in FIG. 4.

도 4의 (a)는 10분 동안 자외선을 조사하여 직접패턴된 구멍(hole) 형상의 패턴을 형성한 것이고, (b)는 3분 동안 150℃에서 가열하여 구멍(hole) 형상의 패턴을 형성한 것이다.4 (a) is to form a hole-shaped pattern directly patterned by irradiating ultraviolet light for 10 minutes, (b) is heated to 150 ℃ for 3 minutes to form a hole-shaped pattern It is.

도 4에서 보는 바와 같이, 나노하이브리드 양자점 형광체-Ti-유기물 전구체 용액을 이용하여 자외선 또는 가열식 나노임프린트 공정에 의해 나노하이브리드 양자점 형광체-산화티타늄 박막의 형성이 가능함을 확인하였다.
As shown in FIG. 4, it was confirmed that the nanohybrid quantum dot phosphor-titanium oxide thin film could be formed by an ultraviolet or heating nanoimprint process using the nanohybrid quantum dot phosphor-Ti-organic precursor solution.

<실시예 2><Example 2>

주석(Sn)의 감광성 및 열민감성 금속-유기물 전구체 용액을 합성하기 위하여 틴 (Ⅱ) 2-에틸헥사노에이트[Sn(Ⅱ)2-ethylhexanoate, [CH3(CH2)3CH(C2H5)CO2]2Sn, Alfa Aesar Co., 미국] 1.0000 g과 헥산(Hexanes, C6H14, Aldrich Co., 미국] 6.000 g을 투입하여 혼합하고 24시간 동안 교반시켜서 0.21 몰농도의 Sn 금속-유기물 전구체 용액을 제조하였다.Tin (II) 2-ethylhexanoate [Sn (II) 2-ethylhexanoate, [CH 3 (CH 2 ) 3 CH (C 2 H) to synthesize a photosensitive and thermally sensitive metal-organic precursor solution of tin (Sn) 5 ) CO 2 ] 2 Sn, Alfa Aesar Co., USA] 1.0000 g of hexane (Hexanes, C 6 H 14 , Aldrich Co., USA) was added 6.000 g of the mixture and stirred for 24 hours, followed by stirring for 0.21 molar concentration of Sn. Metal-organic precursor solution was prepared.

다음으로, 상기 제조예에서 제조된 나노결정의 양자점 분산액에 비용매인 톨루엔을 부가하여 나노결정을 안정화 시키며, 나노결정의 양자점을 합성된 주석의 감광성 및 열민감성 금속-유기물 전구체 용액에 첨가하여, 감광성 및 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-Sn-유기물 전구체 용액을 얻었다. Next, non-solvent toluene is added to the quantum dot dispersion liquid of the nanocrystals prepared in Preparation Example to stabilize the nanocrystals, and the quantum dots of the nanocrystals are added to the photosensitive and heat sensitive metal-organic precursor solutions of the synthesized tin, And a thermally sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-Sn-organic precursor solution.

상기한 감광성 및 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-Sn-유기물 전구체 용액을 실리콘 기판 상단 일측에 3,000rpm의 조건으로 스핀 코팅한 후 기둥(pillar) 형상의 패턴이 형성된 몰드를 압착시켰다.The photosensitive and thermally sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-Sn-organic precursor solution was spin-coated on one side of a silicon substrate under a condition of 3,000 rpm, and then a mold having a pillar-shaped pattern was pressed.

그리고, 10분 동안 자외선을 조사하거나 3분 동안 150℃에서 가열한 뒤 몰드를 릴리스함으로써 나노하이브리드 양자점 형광체-산화주석 박막 패턴을 형성하였으며, 그 결과를 도 5에 나타내었다.The nanohybrid quantum dot phosphor-tin oxide thin film pattern was formed by irradiating ultraviolet light for 10 minutes or heating at 150 ° C. for 3 minutes and releasing the mold, and the results are shown in FIG. 5.

도 5의 (a)는 10분 동안 자외선을 조사하여 직접패턴된 구멍(hole) 형상의 패턴을 형성한 것이고, (b)는 3분 동안 150℃에서 가열하여 구멍(hole) 형상의 패턴을 형성한 것이다.Figure 5 (a) is to form a hole-shaped pattern directly patterned by irradiating ultraviolet light for 10 minutes, (b) is heated to 150 ℃ for 3 minutes to form a hole-shaped pattern It is.

도 5에서 보는 바와 같이, 나노하이브리드 양자점 형광체-Sn-유기물 전구체 용액을 이용하여 자외선 또는 가열식 나노임프린트 공정에 의해 나노하이브리드 양자점 형광체-산화주석 박막의 형성이 가능함을 확인하였다.
As shown in FIG. 5, it was confirmed that the formation of the nanohybrid quantum dot phosphor-tin oxide thin film was possible by an ultraviolet or heating nanoimprint process using the nanohybrid quantum dot phosphor-Sn-organic precursor solution.

<실시예 3><Example 3>

다양한 주석(Sn)의 감광성 및 열민감성 금속-유기물 전구체 용액을 합성하기 위하여 틴 (Ⅱ)2-에틸헥사노에이트[Sn(Ⅱ)2-ethylhexanoate, [CH3(CH2)3CH(C2H5)CO2]2Sn, Alfa Aesar Co., 미국] 1.0000 g과 MIBK[(methylisobutylketone), C6H12O, Aldrich Co., 미국] 6.000 g을 투입하여 혼합하고 24시간 동안 교반시켜서 0.25 몰농도의 Sn 금속-유기물 전구체 용액을 제조하였다.Tin (II) 2-ethylhexanoate, [CH 3 (CH 2 ) 3 CH (C 2 ), to synthesize photosensitive and thermally sensitive metal-organic precursor solutions of various tin (Sn) H 5 ) CO 2 ] 2 Sn, Alfa Aesar Co., USA] 1.0000 g and MIBK [(methylisobutylketone), C 6 H 12 O, Aldrich Co., USA] 6.000 g were mixed and stirred for 24 hours, 0.25 A molar concentration of Sn metal-organic precursor solution was prepared.

다음으로, 상기 제조예에서 제조된 나노결정의 양자점 분산액에 비용매인 톨루엔을 부가하여 나노결정을 안정화 시키며, 나노결정의 양자점을 합성된 주석의 감광성 및 열민감성 금속-유기물 전구체 용액에 첨가하여, 감광성 및 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-Sn-유기물 전구체 용액을 얻었다. Next, non-solvent toluene is added to the quantum dot dispersion liquid of the nanocrystals prepared in Preparation Example to stabilize the nanocrystals, and the quantum dots of the nanocrystals are added to the photosensitive and heat sensitive metal-organic precursor solutions of the synthesized tin, And a thermally sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-Sn-organic precursor solution.

상기한 감광성 및 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-Sn-유기물 전구체 용액을 실리콘 기판 상단 일측에 3,000rpm의 조건으로 스핀 코팅한 후 홀(hole) 형상의 패턴이 형성된 몰드를 압착시켰다.The photosensitive and thermally sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-Sn-organic precursor solution was spin-coated on one side of a silicon substrate under a condition of 3,000 rpm, and then a mold having a hole-shaped pattern was pressed.

그리고, 10분 동안 자외선을 조사하거나 3분 동안 150℃에서 가열한 뒤 몰드를 릴리스함으로써 나노하이브리드 양자점 형광체-산화주석 박막 패턴을 형성하였으며, 그 결과를 도 6에 나타내었다.The nanohybrid quantum dot phosphor-tin oxide thin film pattern was formed by irradiating ultraviolet light for 10 minutes or heating at 150 ° C. for 3 minutes and then releasing the mold, and the results are shown in FIG. 6.

도 6의 (a)는 10분 동안 자외선을 조사하여 직접패턴된 구멍(hole) 형상의 패턴을 형성한 것이고, (b)는 3분 동안 150℃에서 가열하여 구멍(hole) 형상의 패턴을 형성한 것이다.Figure 6 (a) is to form a hole-shaped pattern directly patterned by irradiating ultraviolet light for 10 minutes, (b) is heated to 150 ℃ for 3 minutes to form a hole-shaped pattern It is.

도 6에서 보는 바와 같이, 주석(Sn)의 나노하이브리드 양자점 형광체-Sn-유기물 전구체를 이용하여 자외선 또는 가열식 나노임프린트 공정에 의해 나노하이브리드 양자점 형광체-산화주석 박막의 형성이 가능함을 확인하였다. 특히, 본 실시예의 경우, 주석(Sn)의 감광성 및 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-Sn-유기물 전구체 용액을 합성하기 위하여 다양한 용매에 녹여서 다양한 종류의 주석(Sn)의 감광성 및 열민감성 금속-유기물 전구체 용액의 합성이 가능함을 확인하였다.
As shown in FIG. 6, it was confirmed that the nanohybrid quantum dot phosphor-tin oxide thin film may be formed by an ultraviolet or heating nanoimprint process using the nanohybrid quantum dot phosphor-Sn-organic precursor of tin (Sn). In particular, in this embodiment, the photosensitive and thermosensitive metal-organic precursors of various kinds of tin (Sn) are dissolved in various solvents to synthesize the photosensitive and thermally sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-Sn-organic precursor solution of tin (Sn). It was confirmed that the synthesis of the solution is possible.

<실시예 4><Example 4>

지르코늄의 감광성 및 열민감성 금속-유기물 전구체 용액을 합성하기 위하여 지르코닐 (Ⅳ) 2-에틸헥사노에이트[Zirconyl(Ⅳ) 2-ethylhexanoate, Zr[OOCCH(C2H5)C4H9]4, Strem Co., 미국] 1.6893g과 헥산(Hexanes, C6H14, Aldrich Co., 미국] 10.6749g을 투입하여 혼합하고 24시간 동안 교반시켜서 0.063 몰농도의 Zr 금속-유기물 전구체 용액을 제조하였다.Zirconyl (IV) 2-ethylhexanoate, Zr [OOCCH (C 2 H 5 ) C 4 H 9 ] 4 to synthesize photosensitive and thermally sensitive metal-organic precursor solutions of zirconium , Strem Co., USA] 1.6893g and 10.6749g of hexane (Hexanes, C 6 H 14 , Aldrich Co., USA) were added and stirred for 24 hours to prepare a Zr metal-organic precursor solution having a 0.063 molar concentration. .

다음으로, 상기 제조예에서 제조된 나노결정의 양자점 분산액에 비용매인 톨루엔을 부가하여 나노결정을 안정화 시키며, 나노결정의 양자점을 합성된 지르코늄의 감광성 및 열민감성 금속-유기물 전구체 용액에 첨가하여, 감광성 및 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-Zr-유기물 전구체 용액을 얻었다. Next, non-solvent toluene is added to the quantum dot dispersion of the nanocrystals prepared in Preparation Example to stabilize the nanocrystals, and the quantum dots of the nanocrystals are added to the photosensitive and thermally sensitive metal-organic precursor solution of the synthesized zirconium, and then to the photosensitive And a thermally sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-Zr-organic precursor solution.

상기한 감광성 및 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-Zr-유기물 전구체 용액을 실리콘 기판 상단 일측에 3,000rpm의 조건으로 스핀 코팅한 후 기둥(pillar) 형상의 패턴이 형성된 몰드를 압착시켰다.The photosensitive and thermally sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-Zr-organic precursor solution was spin-coated on one side of the silicon substrate under a condition of 3,000 rpm, and then a mold having a pillar-shaped pattern was pressed.

그리고, 15분 동안 자외선을 조사하거나 5분 동안 150℃에서 가열한 뒤 몰드를 릴리스함으로써 나노하이브리드 양자점 형광체-지르코니아 박막 패턴을 형성하였으며, 그 결과를 도 7에 나타내었다.Then, the nanohybrid quantum dot phosphor-zirconia thin film pattern was formed by irradiating ultraviolet rays for 15 minutes or heating at 150 ° C. for 5 minutes to release the mold, and the results are shown in FIG. 7.

도 7의 (a)는 15분 동안 자외선을 조사하여 직접패턴된 구멍(hole) 형상의 패턴을 형성한 것이고, (b)는 5분 동안 150℃에서 가열하여 구멍(hole) 형상의 패턴을 형성한 것이다.Figure 7 (a) is to form a hole-shaped pattern directly patterned by irradiating ultraviolet light for 15 minutes, (b) is heated to 150 ℃ for 5 minutes to form a hole-shaped pattern It is.

도 7에서 보는 바와 같이, 주석(Sn)의 나노하이브리드 양자점 형광체-Zr-유기물 전구체를 이용하여 자외선 또는 가열식 나노임프린트 공정에 의해 나노하이브리드 양자점 형광체-지르코니아 박막의 형성이 가능함을 확인하였다.
As shown in FIG. 7, it was confirmed that the nanohybrid quantum dot phosphor-zirconia thin film was formed by an ultraviolet or heating nanoimprint process using the nanohybrid quantum dot phosphor-Zr-organic precursor of tin (Sn).

<실시예 5>Example 5

직접 패턴된 나노하이브리드 양자점 형광체-산화티타늄 박막을 LED 소자의 광결정 구조 적용에 있어서, 홀 패턴의 구조에 의한 광추출효율 변화를 관찰하기 위하여 Hexagonal 및 Cubic 형태로 직접패턴된 산화티타늄 박막에 대해서 광분석기(PL; Photoluminescence, He-Cd　Laser,　OmniChrome Co., 미국)를 이용하여 분석하였으며, 그 결과를 도 8에 나타내었다.In the photonic crystal structure of the LED device, the nanohybrid quantum dot phosphor-titanium oxide thin film directly patterned is used for the optical analyzer for the titanium oxide thin film directly patterned in hexagonal and cubic form to observe the change of light extraction efficiency due to the hole pattern structure. (PL; Photoluminescence, He-Cd Laser, OmniChrome Co., USA), and the results are shown in FIG. 8.

실시예1에서 합성된 감광성 및 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-Ti-유기물 전구체 용액에서 양자점 형광체만 제외한 감광성 및 열민감성 Ti-유기물 전구체 용액을 ITO thin film / p-type GaN / MQW layer / n-type GaN / GaN buffer layer / sapphire substrate 상단 일측에 3,000rpm의 조건으로 코팅한 후 hexagonal 및 cubic 형태의 기둥(pillar) 형상의 패턴이 형성된 몰드를 압착시켰다. In the photosensitive and thermally sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-Ti-organic precursor solution synthesized in Example 1, the photosensitive and thermally sensitive Ti-organic precursor solution except for the quantum dot phosphor was replaced with ITO thin film / p-type GaN / MQW layer / n-type After coating at 3,000rpm on one side of the GaN / GaN buffer layer / sapphire substrate, the mold was formed to form a hexagonal and cubic pillar-shaped pattern.

10분 동안 자외선을 조사한 후, 몰드를 릴리스함으로써 광결정 구조(Hexagonal-type 및 cubic-type)를 갖는 산화티타늄 박막 패턴이 형성되었다.After irradiating ultraviolet light for 10 minutes, the mold was released to form a titanium oxide thin film pattern having photonic crystal structures (Hexagonal-type and cubic-type).

- 실시예 5-1: 자외선 나노임프린트 공정에 의해 직접 패턴된 Cubic 형태의 TiO2 박막Example 5-1 CuO type TiO 2 thin film patterned directly by UV nanoimprint process

- 실시예 5-2: 자외선 나노임프린트 공정에 의해 직접 패턴된 Hexagonal 형태의 TiO2 박막Example 5-2: Hexagonal type TiO 2 thin film directly patterned by ultraviolet nanoimprint process

- 실시예 5-3: 자외선 나노임프린트 공정에 의해 직접 패턴된 Cubic 형태의 박막을 400℃에서 1시간 동안 소성한 TiO2 박막Example 5-3: TiO 2 thin film calcined for 1 hour at 400 ° C. in a Cubic thin film directly patterned by an ultraviolet nanoimprint process

- 실시예 5-4: 자외선 나노임프린트 공정에 의해 직접 패턴된 Hexagonal 형태의 박막을 400℃에서 1시간 동안 소성한 TiO2 박막Example 5-4: TiO 2 thin film calcined for 1 hour at 400 ° C. in Hexagonal type thin film directly patterned by UV nanoimprint process

도 8에 도시된 바와 같이, ITO layer / p-type GaN / MQW layer / n-type GaN / GaN buffer layer / sapphire substrate의 PL intensity를 100%로 보았을 때, 직접 패턴된 Cubic 형태의 TiO2 박막(실시예 5-1)의 경우 48% 향상 및 패턴된 Cubic 형태의 박막을 400℃에서 1시간 동안 소성한 TiO2 박막(실시예 5-3)의 경우 267% 향상되었다. 직접 패턴된 Hexagonal 형태의 TiO2 박막(실시예 5-2)의 경우 100% 향상 및 패턴된 Hexagonal 형태의 박막을 400℃에서 1시간 동안 소성한 TiO2 박막(실시예 5-4)의 경우 411% 향상되었다. As shown in FIG. 8, when the PL intensity of the ITO layer / p-type GaN / MQW layer / n-type GaN / GaN buffer layer / sapphire substrate is 100%, the patterned Cubic TiO 2 thin film directly patterned ( In the case of Example 5-1), the TiO 2 thin film (Example 5-3), which had a 48% improvement and the patterned Cubic thin film baked at 400 ° C. for 1 hour, was improved by 267%. 100% improvement of the directly patterned Hexagonal type TiO 2 thin film (Example 5-2) and 411 for the TiO 2 thin film (Example 5-4) which baked the patterned hexagonal type thin film at 400 ° C for 1 hour. % Improvement was made.

즉, ITO 박막 상단에 광결정층으로서, TiO2 박막을 패턴 및 소성함으로써 광추출효율 향상이 가능하였으며, Cubic 형태의 광결정층 보다는 Hexagonal 형태로 광결정층을 형성함으로써 광추출효율 극대화가 가능하였다.
That is, the light extraction efficiency was improved by patterning and firing the TiO 2 thin film as the photonic crystal layer on the top of the ITO thin film, and maximizing the light extraction efficiency by forming the photonic crystal layer in the hexagonal shape rather than the cubic photonic crystal layer.

<실시예 6><Example 6>

직접 패턴된 나노하이브리드 양자점 형광체-산화티타늄 박막을 LED 소자의 광결정 구조 적용하기 위해서, 실시예1에서 합성된 감광성 및 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-Ti-유기물 전구체 용액을 ITO thin film / p-type GaN / MQW layer / n-type GaN / GaN buffer layer / sapphire substrate 상단 일측에 3,000rpm의 조건으로 코팅한 후 hexagonal 형태의 기둥(pillar) 형상의 패턴이 형성된 몰드를 압착시켰다. In order to apply the directly patterned nanohybrid quantum dot phosphor-titanium oxide thin film to the photonic crystal structure of the LED device, the photosensitive and thermally sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-Ti-organic precursor solution synthesized in Example 1 was replaced with ITO thin film / p-type GaN. / MQW layer / n-type GaN / GaN buffer layer / sapphire substrate was coated on the one side of the condition of 3,000rpm and then the mold formed a hexagonal pillar-shaped pattern (pillar) pattern was pressed.

10분 동안 자외선을 조사한 후, 몰드를 릴리스함으로써 Hexagonal 형태의 광결정 구조를 갖는 나노하이브리드 양자점 형광체-산화티타늄 박막 패턴이 형성되었다.After irradiating UV light for 10 minutes, the mold was released to form a nanohybrid quantum dot phosphor-titanium oxide thin film pattern having a photonic crystal structure of Hexagonal form.

광결정 구조로서 나노하이브리드 양자점 형광체-산화티타늄 박막의 패턴 및 소성 효과를 확인하기 위하여 하기와 같은 4가지 종류의 샘플을 제조하였다.Four types of samples were prepared to confirm the pattern and firing effect of the nanohybrid quantum dot phosphor-titanium oxide thin film as a photonic crystal structure.

- 실시예 6-1: 자외선 나노임프린트 공정에 의해 직접 패턴된 Hexagonal 형태의 산화티타늄 박막Example 6-1: Hexagonal type titanium oxide thin film directly patterned by ultraviolet nanoimprint process

- 실시예 6-2: 자외선 나노임프린트 공정에 의해 직접 패턴된 Hexagonal 형태의 나노하이브리드 CdSe-산화티타늄 박막Example 6-2: Nanohybrid CdSe-Titanium Oxide Thin Film of Hexagonal Form Directly Patterned by Ultraviolet Nanoimprint Process

- 실시예 6-3: 자외선 나노임프린트 공정에 의해 직접 패턴된 Hexagonal 형태의 박막을 400℃에서 1시간 동안 소성한 TiO2 박막Example 6-3: TiO 2 thin film calcined for 1 hour at 400 ° C. in Hexagonal type thin film directly patterned by UV nanoimprint process

- 실시예 6-4: 자외선 나노임프린트 공정에 의해 직접 패턴된 Hexagonal 형태의 박막을 400℃에서 1시간 동안 소성한 나노하이브리드 CdSe/ZnS-산화티타늄 박막 Example 6-4: Nanohybrid CdSe / ZnS-titanium oxide thin film obtained by calcining a Hexagonal type thin film directly patterned by an ultraviolet nanoimprint process at 400 ° C. for 1 hour

도 9에 도시된 바와 같이, ITO layer / p-type GaN / MQW layer / n-type GaN / GaN buffer layer / sapphire substrate의 PL intensity를 100%로 보았을 때, 직접 패턴된 Hexagonal 형태의 TiO2 박막(실시예 6-1)의 경우 100% 향상 및 패턴된 Hexagonal 형태의 박막을 400℃에서 1시간 동안 소성한 TiO2 박막(실시예 6-3)의 경우 411% 향상되었다. 직접 패턴된 Hexagonal 형태의 나노하이브리드 CdSe-산화티타늄 박막(실시예 6-2)의 경우 258% 향상 및 패턴된 Hexagonal 형태의 박막을 400℃에서 1시간 동안 소성한 나노하이브리드 CdSe/ZnS-산화티타늄 박막(실시예 6-4)의 경우 616% 향상되었다. As shown in FIG. 9, when the PL intensity of the ITO layer / p-type GaN / MQW layer / n-type GaN / GaN buffer layer / sapphire substrate is 100%, the patterned Hexagonal type TiO 2 thin film ( In the case of Example 6-1), the TiO 2 thin film (Example 6-3) which was 100% improved and the patterned Hexagonal type thin film fired at 400 ° C. for 1 hour was improved by 411%. In the case of the directly patterned nanohybrid CdSe-titanium oxide thin film (Example 6-2), the nanohybrid CdSe / ZnS-titanium oxide thin film obtained by 258% improvement and the patterned hexagonal thin film was calcined at 400 ° C. for 1 hour. In the case of Example 6-4, the result was 616%.

즉, ITO 박막 상단에 광결정층으로서, 나노하이브리드 CdSe/ZnS-산화티타늄 박막을 패턴 및 소성함으로써 광추출효율 극대화가 가능하였다.
That is, the light extraction efficiency was maximized by patterning and firing the nanohybrid CdSe / ZnS-titanium oxide thin film as a photonic crystal layer on top of the ITO thin film.

<실시예 7><Example 7>

직접 패턴된 나노하이브리드 양자점 형광체-산화티타늄 박막에 있어 양자점 형광체로 사용된 CdSe/ZnS의 유무를 확인하기 위하여, 실시예1에서 합성된 감광성 및 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-Ti-유기물 전구체 용액을 Si 기판 상단 일측에 3,000rpm의 조건으로 코팅한 후 hexagonal 형태의 기둥(pillar) 형상의 패턴이 형성된 몰드를 압착시켰다. In order to confirm the presence or absence of CdSe / ZnS used as a quantum dot phosphor in a directly patterned nanohybrid quantum dot phosphor-titanium oxide thin film, the photosensitive and thermally sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-Ti-organic precursor solution prepared in Example 1 After coating on the upper side of the substrate under a condition of 3,000 rpm, a mold having a hexagonal pillar-shaped pattern was pressed.

10분 동안 자외선을 조사한 후, 몰드를 릴리스함으로써 Hexagonal 형태의 광결정 구조를 갖는 나노하이브리드 양자점 형광체-산화티타늄 박막 패턴이 형성되었으며, 산화티타늄 박막 내부에 CdSe/ZnS의 유무를 확인하기 위하여 투과전자 현미경(TEM; Transmission Electron Microscope, Tecnai G² F30 S-Twin, FEI Co., 네덜란드)을 이용하여 분석하였으며, 그 결과가 도 10에 나타내었다.After irradiating UV light for 10 minutes, the nanohybrid quantum dot phosphor-titanium oxide thin film pattern having a hexagonal photonic crystal structure was formed by releasing the mold, and a transmission electron microscope (QD) was used to check the presence or absence of CdSe / ZnS in the titanium oxide thin film. TEM; Transmission Electron Microscope, Tecnai G² F30 S-Twin, FEI Co., The Netherlands), and the results are shown in FIG. 10.

도 10에서 보듯이, 패턴된 산화티타늄 박막 내부에 대략 3 nm 크기를 갖는 CdSe/ZnS 나노입자가 형성되어, 나노하이브리드 양자점 형광체-산화티타늄 박막이 형성됨을 확인할 수 있었다.
As shown in FIG. 10, CdSe / ZnS nanoparticles having a size of about 3 nm were formed inside the patterned titanium oxide thin film, thereby forming the nanohybrid quantum dot phosphor-titanium oxide thin film.

<실시예8>Example 8

직접 패턴된 나노하이브리드 양자점 형광체-산화티타늄 박막을 LED 소자의 발광색깔 변조방법으로 적용하기 위하여, 직접 패턴된 청색 LED 위에 나노하이브리드 양자점 형광체-산화티타늄 박막을 형성하였으며, PL intensity 변화와 색좌표 변화를 분석하였다. 그 결과를 도 11에 나타내었다.In order to apply the directly patterned nanohybrid quantum dot phosphor-titanium oxide thin film to the emission color modulation method of the LED device, a nanohybrid quantum dot phosphor-titanium oxide thin film was formed on the directly patterned blue LED, and the PL intensity change and the color coordinate change were analyzed. It was. The results are shown in FIG.

도 11은 발광 파장 460nm의 청색을 나타내는 LED에 560nm의 발광파장을 나타내는 CdSe/ZnS 양자점의 함량을 달리하여 함량에 따라 발광파장이 변화하는 것을 나타내는 실험결과로써 도 11(a)는 PL intensity 결과이며, 도 11(b)는 색좌표의 변화이다.FIG. 11 is an experimental result showing that the emission wavelength is changed according to the content by varying the content of CdSe / ZnS quantum dots representing the emission wavelength of 560 nm in the blue LED having the emission wavelength of 460 nm. FIG. 11 (b) shows a change in color coordinates.

양자점 형광체가 없을 경우, 그림에서 파란색으로 표시된 460nm의 발광파장만 표시되었으나 양자점 형광체의 양이 많아질수록 청색을 나타내는 460nm의 발광 강도는 감소하고 양자점 형광체의 발광 파장인 560nm의 발광 강도가 증가하는 것을 확인 할 수 있다. 이는 도11(b)의 색좌표 변화에서 더욱 명확하게 확인할 수 있다. 양자점 형광체의 양이 증가할수록 A에서 C로 색좌표가 변화하는 것을 확인 할 수 있다.In the absence of a quantum dot phosphor, only 460 nm light emission wavelength is shown in the figure, but as the amount of quantum dot phosphor increases, the emission intensity of 460 nm, which is blue, decreases and the emission intensity of 560 nm, which is the emission wavelength of the quantum dot phosphor, increases. You can check. This can be confirmed more clearly in the color coordinate change of FIG. As the amount of quantum dot phosphor increases, it can be seen that the color coordinate changes from A to C.

이러한 실험 결과에서 양자점 형광체의 함량에 따라 발광 색깔의 변조가 가능함을 알 수 있다. 또한 단일크기의 양자점뿐만 아니라 동일 물질이면서 크기가 다른 양자점의 조합 또는 다른 물질로 구성된 2종 이상의 양자점을 혼합하였을때도 양자점 고유의 발광파장을 나타내는 색의 조합에 의하여 색의 변조가 이루어진다.It can be seen from these experimental results that the emission color can be modulated according to the content of the quantum dot phosphor. In addition, even when a single sized quantum dot as well as a combination of quantum dots of the same material and different sizes or two or more kinds of quantum dots composed of different materials are mixed, the color is modulated by a combination of colors representing inherent emission wavelengths of the quantum dots.

10, 51 : 기판 20 : 패턴된 몰드
30 : 감광성 및 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체
코팅층
31 : 나노하이브리드 양자점 형광체 금속 산화박막 패턴
50 : LED 소자 52 : GaN 버퍼층 53 : n형-GaN층
54 : 발광층 55 : p형-GaN층 56 : n-전극
57 : p-전극 58 : ITO층 59 : 금속층
60 : 광결정층 70 : 보호막10, 51: substrate 20: patterned mold
30 Photosensitive and Heat Sensitive Nanohybrid Quantum Dot Phosphor-Metal-Organic Precursors
Coating layer
31: nanohybrid quantum dot phosphor metal oxide thin film pattern
50 LED device 52 GaN buffer layer 53 n-GaN layer
54 Light Emitting Layer 55 P-GaN Layer 56 n-electrode
57 p-electrode 58 ITO layer 59 metal layer
60 photonic crystal layer 70 protective film

Claims (21)

감광성 또는 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 용액을 기판에 코팅하는 단계;
요철구조를 가지도록 패턴된 몰드로 상기 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 코팅층을 가압하는 단계;
상기 가압된 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체에 자외선 조사, 열경화 또는 가열함과 동시에 자외선을 조사하여 경화된 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴을 형성하는 단계;
상기 패턴된 몰드를 상기 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴으로부터 제거하는 단계를 포함하고,
상기 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 용액은 금속에 유기물 리간드가 결합하여 합성된 금속-유기물 전구체를 포함하며,
상기 감광성 금속-유기물 전구체의 유기물은 양자점 형광체와 결합되어 안정한 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 나노하이브리드 전구체를 형성하는 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴 형성방법. Coating the photosensitive or heat sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor solution on a substrate;
Pressing the nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor coating layer with a mold patterned to have an uneven structure;
Irradiating ultraviolet light, heat curing, or heating the pressurized nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor simultaneously with ultraviolet light to form a cured nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern;
Removing the patterned mold from the nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern,
The nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor solution includes a metal-organic precursor synthesized by binding an organic ligand to a metal,
The organic material of the photosensitive metal-organic precursor is combined with the quantum dot phosphor to form a stable nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic nanohybrid precursor, characterized in that for forming a nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern using nanoimprint. 제 1 항에 있어서,
상기 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴을 소성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴 형성방법. The method of claim 1,
Method for forming a nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern using a nanoimprint, characterized in that it further comprises the step of firing the nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern. 제 1 항에 있어서,
상기 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체를 구성하는 금속원소는 리튬(Li), 베릴륨(Be), 붕소(B), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 규소(Si), 인(P), 황(S), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 스칸듐(Sc), 타타늄(Ti), 바나듐(V), 이트륨(Y), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 갈륨(Ga), 게르마늄(Ge), 비소(As), 셀레늄(Se), 류비듐(Rb), 스트론튬(Sr), 지르코늄(Zr), 니오브(Nb), 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 인듐(In), 주석(Sn), 안티몬(Sb), 바륨(Ba), 란탄(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 가돌리늄(Gd), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 이리듐(Ir), 납(Pb), 비스무스(Bi), 폴로늄(Po) 및 우라늄(U)으로 이루어지는 군에서 하나 또는 그 이상 선택되는 것임을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴 형성방법.The method of claim 1,
Metal elements constituting the nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor are lithium (Li), beryllium (Be), boron (B), sodium (Na), magnesium (Mg), aluminum (Al), and silicon (Si). , Phosphorus (P), sulfur (S), potassium (K), calcium (Ca), scandium (Sc), titanium (Ti), vanadium (V), yttrium (Y), chromium (Cr), manganese (Mn) ), Iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), copper (Cu), zinc (Zn), gallium (Ga), germanium (Ge), arsenic (As), selenium (Se), rubidium ( Rb), strontium (Sr), zirconium (Zr), niobium (Nb), molybdenum (Mo), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), indium (In), tin (Sn), antimony (Sb), barium ( Ba), lanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), promethium (Pm), gadolinium (Gd), hafnium (Hf), tantalum (Ta), tungsten (W), iridium ( Nanohybrid quantum dot fluorescence using nanoimprint, characterized in that one or more selected from the group consisting of Ir), lead (Pb), bismuth (Bi), polonium (Po) and uranium (U) - the metal oxide thin film pattern forming method. 제 1 항에 있어서,
상기 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체를 구성하는 유기물 리간드는 에틸헥사노에이트(ethyl hexanoate), 아세틸아세토네이트(acetylacetonate), 디알킬디티오카바메이트(dialkyldithiocarbamate), 카르복실산(carboxylic acid), 카르복실레이트(carboxylate), 피라딘(pyridine), 디아민(diamine), 아르신(arsine), 디아르신(diarsine), 포스핀(phosphine), 디포스핀(diphosphine), 부톡사이드(butoxide), 이소프로폭사이드(isopropoxide), 에톡사이드(ethoxide), 염소(chloride), 아세테이트(acetate), 카르보닐(carbonyl), 카르보네이트(carbonate), 하이드록사이드(hydroxide), 방향족 탄화수소(aromatic hydrocarbon, arene), 베타-디케토네이트(beta-diketonate), 2-니트로벤잘디하이드(2-nitrobenzaldehyde), 아세테이트 디하이드레이트(acetate dihydrate) 및 이들의 혼합물을 포함하는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴 형성방법.The method of claim 1,
The organic ligand constituting the nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor is ethyl hexanoate, acetylacetonate, dialkyldithiocarbamate, carboxylic acid, Carboxylate, Pyridine, Diamine, Arsine, Diarsine, Phosphine, Diphosphine, Butoxide, Isopro Isopropoxide, ethoxide, chlorine, acetate, carbonyl, carbonate, hydroxide, aromatic hydrocarbons arene , Beta-diketonate, 2-nitrobenzaldehyde, 2-nitrobenzaldehyde, acetate dihydrate, and a mixture thereof. A metal oxide thin film pattern forming method - nanohybrid quantum dot phosphor using a lint. 제 1 항에 있어서,
상기 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체를 구성하는 용매는 헥산(hexanes), 4-메틸-2펜타논 (4-methyl-2-pentanone), 케톤(ketone), 메틸이소부틸케톤(methyl isobutyl ketone), 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone, MEK), 물(water), 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), 프로판올(propanol), 이소프로판올(isopropanol), 부탄올(buthanol), 펜탄올(pentanol), 헥산올(hexanol), 디메틸설폭사이드 (Dimethyl sulfoxide, DMSO), 디메틸포름아마이드(Dimethylformamide, DMF), 아세톤(acetone), 테트라히드로퓨란(Tetrahydrofuran, THF), 2-메톡시에탄올(2-methoxyethanol), 톨루엔(Toluene) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 용매에 용해되는 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴 형성방법.The method of claim 1,
The solvent constituting the nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor is hexane (hexanes), 4-methyl-2pentanone (4-methyl-2-pentanone), ketone, methyl isobutyl ketone ), Methyl ethyl ketone (MEK), water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, buthanol, pentanol, hexane Hexanol, dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylformamide (DMF), acetone, tetrahydrofuran (THF), 2-methoxyethanol, toluene (Toluene) and a method for forming a nano-hybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern using a nanoimprint, characterized in that dissolved in a solvent selected from the group consisting of. 제 1항에 있어서,
상기 양자점은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs 등으로 이루어진 II-VI족또는 III-V족 화합물 반도체 그룹의 나노결정, 이들의 혼합물 및 복합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴 형성방법.The method of claim 1,
The quantum dot is group II-VI or group III-V consisting of CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, etc. A method for forming a nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern, characterized in that the compound is selected from the group consisting of nanocrystals, mixtures and composites of semiconductor groups. 제 6항에 있어서,
상기 복합물은 CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs, InAlPAs, SnS, CuInS, CuZnS, CuSnS, CuSnSe, CuSnGaS, CuSnGaSe로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴 형성방법.The method of claim 6,
The complex is CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe , HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNA, CuSnSn CuSn CuSn , CuSnSe, CuSnGaS, CuSnGaSe nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern forming method characterized in that it is selected from the group consisting of. 제 1항에 있어서,
상기 양자점은 화학적 습식 합성법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴 형성방법.The method of claim 1,
The method of claim 1, wherein the quantum dot is manufactured by a chemical wet synthesis method. 제1항에서 제8항까지 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴.A nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern prepared according to any one of claims 1 to 8. 광결정(photonic crystal) 구조를 갖는 LED 소자의 제조방법에 있어서,
기판 상에 상기 광결정 구조를 형성할 층에 감광성 또는 열민감성 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 용액을 코팅하는 단계;
요철구조를 가지도록 패턴된 몰드로 상기 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 코팅층을 가압하는 단계;
상기 가압된 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체에 자외선 조사, 열경화 또는 가열함과 동시에 자외선을 조사하여 경화된 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴을 형성하는 단계;
상기 패턴된 몰드를 상기 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴으로부터 제거하는 단계를 포함하고,
상기 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체 용액은 금속에 유기물 리간드가 결합하여 합성된 금속-유기물 전구체를 포함하며,
상기 감광성 금속-유기물 전구체의 유기물은 양자점 형광체와 결합되어 안정한 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 나노하이브리드 전구체를 형성하는 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 LED 소자의 제조방법.In the method of manufacturing an LED device having a photonic crystal structure,
Coating a photosensitive or heat sensitive nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor solution on a layer to form the photonic crystal structure on a substrate;
Pressing the nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor coating layer with a mold patterned to have an uneven structure;
Irradiating ultraviolet light, heat curing, or heating the pressurized nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor simultaneously with ultraviolet light to form a cured nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern;
Removing the patterned mold from the nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern,
The nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor solution includes a metal-organic precursor synthesized by binding an organic ligand to a metal,
The organic material of the photosensitive metal-organic precursor is combined with the quantum dot phosphor to form a stable nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic nanohybrid precursor, the method of manufacturing an LED device using a nano-imprint. 제 10 항에 있어서,
상기 광결정 구조의 나노하이브리드 양자점 형광체-금속 산화박막 패턴을 소성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 LED 소자의 제조방법.The method of claim 10,
The method of manufacturing an LED device using a nanoimprint further comprising the step of firing the nanohybrid quantum dot phosphor-metal oxide thin film pattern of the photonic crystal structure. 제 10 항에 있어서,
상기 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체를 구성하는 금속원소는 리튬(Li), 베릴륨(Be), 붕소(B), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 규소(Si), 인(P), 황(S), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 스칸듐(Sc), 타타늄(Ti), 바나듐(V), 이트륨(Y), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 갈륨(Ga), 게르마늄(Ge), 비소(As), 셀레늄(Se), 류비듐(Rb), 스트론튬(Sr), 지르코늄(Zr), 니오브(Nb), 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 인듐(In), 주석(Sn), 안티몬(Sb), 바륨(Ba), 란탄(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 가돌리늄(Gd), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 이리듐(Ir), 납(Pb), 비스무스(Bi), 폴로늄(Po) 및 우라늄(U)으로 이루어지는 군에서 하나 또는 그 이상 선택되는 것임을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 LED 소자의 제조방법.The method of claim 10,
Metal elements constituting the nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor are lithium (Li), beryllium (Be), boron (B), sodium (Na), magnesium (Mg), aluminum (Al), and silicon (Si). , Phosphorus (P), sulfur (S), potassium (K), calcium (Ca), scandium (Sc), titanium (Ti), vanadium (V), yttrium (Y), chromium (Cr), manganese (Mn) ), Iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), copper (Cu), zinc (Zn), gallium (Ga), germanium (Ge), arsenic (As), selenium (Se), rubidium ( Rb), strontium (Sr), zirconium (Zr), niobium (Nb), molybdenum (Mo), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), indium (In), tin (Sn), antimony (Sb), barium ( Ba), lanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), promethium (Pm), gadolinium (Gd), hafnium (Hf), tantalum (Ta), tungsten (W), iridium ( Ir), lead (Pb), bismuth (Bi), polonium (Po) and uranium (U) one or more selected from the group consisting of LED device manufacturing method using a nanoimprint. 제 10 항에 있어서,
상기 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체를 구성하는 유기물 리간드는 에틸헥사노에이트(ethyl hexanoate), 아세틸아세토네이트(acetylacetonate), 디알킬디티오카바메이트(dialkyldithiocarbamate), 카르복실산(carboxylic acid), 카르복실레이트(carboxylate), 파라딘(pyridine), 디아민(diamine), 아르신(arsine), 디아르신(diarsine), 포스핀(phosphine), 디포스핀(diphosphine), 부톡사이드(butoxide), 이소프로폭사이드(isopropoxide), 에톡사이드(ethoxide), 염소(chloride), 아세테이트(acetate), 카르보닐(carbonyl), 카르보네이트(carbonate), 하이드록사이드(hydroxide), 방향족 탄화수소(aromatic hydrocarbon, arene), 베타-디케토네이트(beta-diketonate), 2-니트로벤잘디하이드(2-nitrobenzaldehyde), 아세테이트 디하이드레이트(acetate dihydrate) 및 이들의 혼합물을 포함하는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 LED 소자의 제조방법.The method of claim 10,
The organic ligand constituting the nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor is ethyl hexanoate, acetylacetonate, dialkyldithiocarbamate, carboxylic acid, Carboxylate, pararidine, diamine, arsine, diarsine, phosphine, diphosphine, butoxide, isopro Isopropoxide, ethoxide, chlorine, acetate, carbonyl, carbonate, hydroxide, aromatic hydrocarbons arene , Beta-diketonate, 2-nitrobenzaldehyde, 2-nitrobenzaldehyde, acetate dihydrate, and a mixture thereof. Method for producing a LED device using a lint. 제 10 항에 있어서,
상기 나노하이브리드 양자점 형광체-금속-유기물 전구체를 구성하는 용매는 헥산(hexanes), 4-메틸-2펜타논 (4-methyl-2-pentanone), 케톤(ketone), 메틸이소부틸케톤(methyl isobutyl ketone), 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone, MEK), 물(water), 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), 프로판올(propanol), 이소프로판올(isopropanol), 부탄올(buthanol), 펜탄올(pentanol), 헥산올(hexanol), 디메틸설폭사이드 (Dimethyl sulfoxide, DMSO), 디메틸포름아마이드(Dimethylformamide, DMF), 아세톤(acetone), 테트라히드로퓨란(Tetrahydrofuran, THF), 2-메톡시에탄올(2-methoxyethanol), 톨루엔(Toluene) 및 이들의 혼합물로 군으로부터 선택되는 용매에 용해되는 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 LED 소자의 제조방법.The method of claim 10,
The solvent constituting the nanohybrid quantum dot phosphor-metal-organic precursor is hexane (hexanes), 4-methyl-2pentanone (4-methyl-2-pentanone), ketone, methyl isobutyl ketone ), Methyl ethyl ketone (MEK), water, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, buthanol, pentanol, hexane Hexanol, dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylformamide (DMF), acetone, tetrahydrofuran (THF), 2-methoxyethanol, toluene (Toluene) and a mixture thereof, a method for manufacturing an LED device using a nanoimprint, characterized in that dissolved in a solvent selected from the group. 제 10항에 있어서,
상기 양자점은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs 등으로 이루어진 II-VI족또는 III-V족 화합물 반도체 그룹의 나노결정, 이들의 혼합물 및 복합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 LED 소자의 제조방법.The method of claim 10,
The quantum dot is group II-VI or group III-V consisting of CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, etc. Method of manufacturing an LED device using a nanoimprint, characterized in that selected from the group consisting of nanocrystals, mixtures and composites of the compound semiconductor group. 제 15항에 있어서,
상기 복합물은 CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs, InAlPAs, SnS, CuInS, CuZnS, CuSnS, CuSnSe, CuSnGaS, CuSnGaSe로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 LED 소자의 제조방법.16. The method of claim 15,
The complex is CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe , HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe, GaNP, GaNAs, GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNA, CuSnSn CuSn CuSn , CuSnSe, CuSnGaS, CuSnGaSe method of manufacturing an LED device using a nano-imprint, characterized in that selected from the group consisting of. 제 10항에 있어서,
상기 양자점은 화학적 습식 합성법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 LED 소자의 제조방법.The method of claim 10,
The quantum dot is a method of manufacturing an LED device using a nano-imprint, characterized in that produced by a chemical wet synthesis method. 제 10항에 있어서,
상기 양자점 형광체로서, 동일한 물질이면서 크기가 서로 다른 2종 이상의 양자점 형광체가 사용되어 LED 소자에서 방출되는 빛의 색깔을 변환하는 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 LED 소자의 제조방법.The method of claim 10,
As the quantum dot phosphor, two or more kinds of quantum dot phosphors of the same material and different sizes are used to convert the color of light emitted from the LED device. 제 10항에 있어서,
상기 양자점 형광체로서, 서로 다른 물질로 된 2종 이상의 양자점 형광체가 사용되어 LED 소자에서 방출되는 빛의 색깔을 변환하는 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 LED 소자의 제조방법.The method of claim 10,
As the quantum dot phosphor, two or more kinds of quantum dot phosphors made of different materials are used to convert the color of the light emitted from the LED device. 제 10항에 있어서,
상기 양자점 형광체로서, 동일한 물질이면서 크기가 서로 다른 2종 이상의 양자점 형광체 그리고 서로 다른 물질로 된 2종 이상의 양자점 형광체가 사용되어 LED 소자에서 방출되는 빛의 색깔을 변환하는 것을 특징으로 하는 나노임프린트를 이용한 LED 소자의 제조방법.The method of claim 10,
As the quantum dot phosphor, two or more kinds of quantum dot phosphors of the same material and different sizes and two or more kinds of quantum dot phosphors of different materials are used to convert the color of light emitted from the LED device. Method of manufacturing LED device. 제10항에서 제20항까지 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 LED 소자.
LED device manufactured according to any one of claims 10 to 20.
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