KR20160065230A - core/shell structured quantum dot, the nanohybride film containing these and the preparing method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a quantum dot, a nanohybrid thin film containing the same, and a method for manufacturing the same and, more specifically, to a quantum dot combined with a blue light emitting diode so as to be used in emitting white light, a nanohybrid film containing the same, and a method for manufacturing the same. The present invention provides the quantum dot comprising: a core containing a compound represented by AgIn_xS_(3x+1)/2; a shell containing ZnS; and a ligand polymer. With respect to a chemical formula 1, x is a rational number between 3 and 6 (3 <= x <= 6). In addition, the present invention provides the nanohybrid film comprising: the quantum dot; and a thermoplastic resin. According to the present invention, since the quantum dot contains the ligand polymer, the ligand polymer can be dispersed in a polymer matrix solution. In addition, as the matrix solution is coated on the a substrate through an electrospray method, mixing 10-150 parts by weight of the quantum dot per 100 parts by weight of the polymer matrix solution is possible, and so the quantum dot content in the nanohybrid film can be markedly increased, thereby being able to manufacture the nanohybrid film having excellent luminous efficiency and color rendering properties.

Description

코어/쉘 구조의 양자점, 이를 포함하는 나노하이브리드 박막 및 이의 제조방법{core/shell structured quantum dot, the nanohybride film containing these and the preparing method thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a quantum dot of a core / shell structure, a nanohybrid thin film containing the core / shell structure, and a method of manufacturing the core / shell structured quantum dot,

본 발명은 코어/쉘 구조의 양자점, 이를 포함하는 나노하이브리드 박막 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 청색 발광 다이오드와 결합하여 백색 발광을 발현하는 데 사용할 수 있는 양자점과 이를 포함하는 나노하이브리드 박막 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a quantum dot of a core / shell structure, a nanohybrid thin film containing the same, and more particularly to a quantum dot which can be combined with a blue light emitting diode to emit white light and a nanohybrid And a method for producing the same.

백색 발광 다이오드(White Light Emitting Diode)는 종래의 일반 조명을 대체할 수 있는 차세대 발광 소자 중 가장 각광을 받고 있는 조명용 광원이다. 조명 광원으로 사용되고 있는 백열등 및 형광등과 비교하여 백색 발광 다이오드는 소비전력이 종래의 광원보다 매우 작으며 발광 효율이 높고 고휘도를 나타내며, 수명이 길다는 장점이 있다.
BACKGROUND ART [0002] White light emitting diodes (LEDs) are the most popular light sources for illumination in the next generation light emitting devices that can replace conventional general lighting. Compared with incandescent lamps and fluorescent lamps, which are used as illumination light sources, white light emitting diodes have advantages such that power consumption is much smaller than conventional light sources, high luminous efficiency, high brightness, and long life.

이중 첫 번째 방법은 고휘도의 청색, 녹색 및 적색 발광 다이오드를 혼합하여 사용하는 방법이다. 이와 같이 청색, 녹색, 적색 발광 다이오드 칩을 하나의 패키지 구조에 구성하여 백색광을 구현하는 경우에는, 고휘도와 고연색지수를 얻을 수는 있으나 각 발광 다이오드 칩의 최적 구동전류가 다르기 때문에 회로의 구성이 복잡해지고 가격이 매우 높은 단점이 있어, 조명용으로의 응용보다는 디스플레이 등의 특수용도에 더 많이 응용된다.The first method is a method of mixing high brightness blue, green, and red light emitting diodes. When the blue, green, and red LED chips are fabricated in one package structure to realize white light, a high luminance and a high color rendering index can be obtained. However, since the optimum driving currents of the LED chips are different, It has a disadvantage in that it is complicated and has a very high price, so it is more applied to a special purpose such as a display rather than an illumination application.

두 번째 방법은 장파장 자외선 발광 다이오드 위에 청색, 녹색 및 적색 발광 형광체를 코팅하는 방법이다. 장파장 자외선 발광 다이오드 위에 청색, 녹색 및 적색 발광 형광체를 코팅하는 기술은 국제 공개특허공보 제 W98/039805호에 개시되어 있다. 이 방법은 자외선을 삼원색 형광 물질에 투과시켜 삼파장 백색광을 만들어 내는 가장 이상적인 방법이다.The second method is a method of coating blue, green and red phosphors on a long wavelength ultraviolet light emitting diode. Techniques for coating blue, green and red luminescent phosphors on long wavelength ultraviolet light emitting diodes are disclosed in International Patent Publication No. W98 / 039805. This method is the most ideal way to transmit ultraviolet rays through a three-primary-color fluorescent substance to produce three-wavelength white light.

세 번째 방법은 청색 발광 다이오드 위에 황색 발광 형광체를 코팅하는 방법이다. 청색 발광 다이오드 위에 황색 발광 형광체를 코팅하여 백색 발광 다이오드를 제조하는 기술은 현재 가장 널리 연구되고 있다. 이 방법은 그 구조가 간단하여 제조가 용이하고 고휘도의 백색광을 얻을 수 있는 장점이 있다. 이는 국제 공개특허공보 제 W98/005078 호에 자세히 개시되어 있으며, 나카무라(S. Nakamura)의 저서(S. Nakamura, "The Blue Laser Diode", Springer-Verlag, P. 216-219, 1997)에도 자세히 설명되어 있다. The third method is a method of coating a yellow light emitting phosphor on a blue light emitting diode. A technique for manufacturing a white light emitting diode by coating a yellow light emitting phosphor on a blue light emitting diode is currently being studied extensively. This method is advantageous in that the structure is simple and easy to manufacture and a white light of high brightness can be obtained. This is described in detail in International Publication No. WO98 / 005078, and is also described in S. Nakamura, "The Blue Laser Diode ", Springer-Verlag, P. 216-219, 1997 Lt; / RTI &gt;

특히, 최근에는 상기 세 번째 방법인 청색 발광 다이오드와 황색 파장 변환(down conversion) 발광체 층을 결합하여 백색 발광 다이오드를 제조하는 방법에 대한 연구가 진행되고 있다. 이는 그 구조가 단순하여 대량 생산에 적용하기 용이하므로 우수한 경제성을 가지기 때문이다. 따라서, 고효율 파장 변환 발광체 층을 개발하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다.Particularly, in recent years, a method for manufacturing a white light emitting diode by combining a blue light emitting diode and a yellow wavelength conversion phosphor layer, which is the third method, is being studied. This is because the structure is simple and easy to apply to mass production, so that it has excellent economical efficiency. Therefore, much research is underway to develop a high-efficiency wavelength conversion phosphor layer.

이를 위하여 양자점이 파장 변환용 발광체 물질로 고려되고 있다. 양자점은 대략 10nm 이하의 직경을 갖는 반도체 물질의 나노결정으로서 양자제한(Quantum confinement) 효과를 나타내는 물질이다. 양자점은 통상의 형광체보다 강한 빛을 좁은 파장대에서 발생시킨다. 양자점의 발광은 전도대에서 가전자대로 들뜬 상태의 전자가 전이하면서 발생되는데 같은 물질의 경우에도 입자 크기에 따라 파장이 달라지는 특성을 나타낸다. 양자점의 크기가 작아질수록 짧은 파장의 빛을 발광하기 때문에 크기를 조절하여 원하는 파장 영역의 빛을 얻을 수 있다.For this purpose, the quantum dots are considered as a light emitting material for wavelength conversion. A quantum dot is a material exhibiting a quantum confinement effect as a nanocrystal of a semiconductor material having a diameter of about 10 nm or less. The quantum dots generate stronger light in a narrow wavelength band than ordinary phosphors. The luminescence of the quantum dots is generated when electrons excited from the conduction band to the valence band are transferred. Even in the case of the same material, the wavelength varies depending on the particle size. As the size of the quantum dots decreases, the light of a short wavelength is emitted, so that light of a desired wavelength range can be obtained by controlling the size.

양자점은 발광 양자 수율이 우수하고, 흡수 스펙트럼이 넓으며, 분산 효과가 적고, 환경안전성이 우수한 장점이 있기 때문이다. 따라서 양자점을 이용하여 종래의 발광체 물질을 대체하기 위한 시도가 빠르게 확산되고 있다. The reason for this is that quantum dots have advantages of excellent quantum yield of light, broad absorption spectrum, small dispersion effect, and excellent environmental safety. Thus, attempts to replace conventional luminous material using quantum dots are rapidly spreading.

예를 들어, 대한민국 등록특허 제 10-0589250 호에 따르면, 실리콘 기판과, 실리콘 기판 상부에 형성됨과 아울러 실리콘 양자점을 형성시킨 실리콘 발광층을 포함하는 투명전극을 이용한 실리콘 양자점 발광소자에 대하여 개시하고 있다. 상기 발광소자는 낮은 일함수를 가지는 금속들을 접합함으로써 전류 주입 효율을 향상시키며 발광 효율을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 양자점을 실리콘에 직접 적용한 발광 소자의 경우에는 양자점의 열화 및 소멸 문제로 낮은 신뢰성을 보이고 있어 실제 상용화하기는 어려운 문제점이 있다. For example, Korean Patent Registration No. 10-0589250 discloses a silicon quantum dot light emitting device using a transparent electrode including a silicon substrate and a silicon light emitting layer formed on the silicon substrate and having silicon quantum dots formed thereon. The light emitting device has an advantage of improving current injection efficiency and improving luminous efficiency by bonding metals having a low work function. However, in the case of a light emitting device in which a quantum dot is directly applied to silicon, it shows low reliability due to deterioration and extinction of quantum dots, and thus it is difficult to commercialize the device.

또한, 양자점 및 고분자 복합체 기반의 파장 변환 발광체에 대한 연구도 활발히 진행중이다. 상기 양자점 및 고분자 복합체 기반의 파장 변환 발광체에서는 고분자 매트릭스에서 양자점이 고르게 분산될수록 그 효율이 우수하다. 양자점이 응집되는 경우 빛이 분산되어 양자 수율이 현저하게 저하될 수 있다. 그러나, 양자점과 고분자는 서로 용이하게 혼화하지 않아 양자점이 고분자 매트릭스 내에 충분히 분산되도록 제조하는 것이 어려운 문제점이 있다. 양자점이 포함된 용액은 일반적으로 양자점 표면에 연결된 리간드 분자를 통해 안정화될 수 있다. 양자점이 용액 내에서 서로 응집하기 쉬우므로, 리간드 분자가 양자점이 고분자 매트릭스 사이에서 균질하게 분산될 수 있도록 혼화하여 주기 때문이다. 이와 같이 일반적으로 양자점은 고분자 매트릭스에 대해서 특별한 조건에서만 균질하게 혼화될 수 있고, 또한 고분자 매트릭스에 최대 10 %까지만 적재되어 혼화될 수 있는 문제점이 있다.
In addition, studies on wavelength converting phosphors based on quantum dots and polymer complexes are actively underway. In the quantum dot and polymer complex-based wavelength conversion luminous body, as the quantum dots are uniformly dispersed in the polymer matrix, the efficiency is excellent. When the quantum dots aggregate, the light is dispersed and the quantum yield can be remarkably lowered. However, the quantum dots and the polymer do not easily intermix with each other, so that it is difficult to manufacture the quantum dots so that the quantum dots are sufficiently dispersed in the polymer matrix. Solutions containing Qdots can usually be stabilized through ligand molecules linked to the Qd surface. Because the quantum dots are likely to coagulate in solution, the ligand molecules will mix so that the quantum dots can be homogeneously dispersed between the polymeric matrices. In general, quantum dots can be homogeneously mixed only under a special condition with respect to the polymer matrix, and the quantum dots can be mixed up to a maximum of 10% in the polymer matrix.

이에 본 발명의 발명자들은 이와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 고분자 매트릭스 내에 균질하게 분포될 수 있는 양자점, 이를 포함하는 여기광을 파장 변환하여 파장 변환광을 발생시키는 나노하이브리드 박막 및 발광 다이오드 패키지를 제공하고자 한다.
To solve these problems, the inventors of the present invention provide a quantum dot that can be uniformly distributed in a polymer matrix, a nanohybrid thin film that generates wavelength conversion light by wavelength conversion of excitation light including the quantum dot, and a light emitting diode package .

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 양자점은 하기 화학식 1을 만족하는 화합물을 포함하는 코어(core); ZnS를 포함하는 쉘(shell); 및 리간드 고분자;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The quantum dot of the present invention for solving the above-mentioned problems comprises a core comprising a compound satisfying the following formula (1); A shell comprising ZnS; And a ligand polymer.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

AgInxS(3x+1)/2 AgIn x S (3x + 1) / 2

상기 화학식 1에 있어서, x는 3≤ x ≤ 6를 만족하는 유리수이다.In Formula 1, x is a rational number satisfying 3? X? 6.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 코어는 평균 입경이 1 nm ~ 10 nm인 것을 특징으로 할 수 있다. In one preferred embodiment of the present invention, the core may have an average particle diameter of 1 nm to 10 nm.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 쉘은 평균 두께가 1 nm ~ 5 nm인 것을 특징으로 할 수 있다.In one preferred embodiment of the present invention, the shell may have an average thickness of 1 nm to 5 nm.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 리간드 고분자는 옥탄티올, 도데칸티올, 헵탄티올, 8-(9H-카르바졸-9-일)옥탄-1-티올, 8-(9H-카르바졸-9-일)도데칸-1-티올, 3-메르캅토프로피온산, 비스[2-(디메틸아미노)에틸]-2-메르캅토펜타디오에이트 및 3{2,5-비스[(E)-2-(4-포르밀-(페닐)에테닐]페녹시}프로필-4-(1,2-디티올란-3-일)부타노에이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the ligand polymer is selected from the group consisting of octanethiol, dodecanethiol, heptanethiol, 8- (9H-carbazol-9-yl) (E) -2 - (-) - dicarboxylic acid, bis [2- (dimethylamino) ethyl] -2-mercaptopentadioate, Phenoxy} propyl-4- (1,2-dithiolan-3-yl) butanoate.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 양자점의 발광파장은 500 nm ~ 600 nm이고, 흡광파장은 300 ~ 550 nm인 것을 특징으로 할 수 있다.
In one preferred embodiment of the present invention, the quantum dot has an emission wavelength of 500 nm to 600 nm and an absorption wavelength of 300 nm to 550 nm.

또한, 본 발명의 다른 태양은 나노 하이브리드 박막에 관한 것으로서, 상기 양자점; 및 열가소성 수지;를 포함할 수 있다.Further, another aspect of the present invention relates to a nanohybrid thin film, wherein the quantum dot; And a thermoplastic resin.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 열가소성 수지는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 메틸메타크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 수지(MABS), 폴리스티렌, 폴리에스테르 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지(ABS) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the thermoplastic resin is at least one selected from the group consisting of polymethyl methacrylate (PMMA), methyl methacrylate-styrene-acrylonitrile-butadiene copolymer resin (MABS), polystyrene, polyester and acrylonitrile- Butadiene-styrene copolymer resin (ABS).

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 상기 양자점을 10 ~ 150 중량부로 포함할 수 있다. In one preferred embodiment of the present invention, the quantum dot may be contained in an amount of 10 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 나노하이브리드 박막은 평균두께가 5 ~ 40 ㎛인 것을 특징으로 할 수 있다. In one preferred embodiment of the present invention, the nanohybrid thin film has an average thickness of 5 to 40 mu m.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 나노하이브리드 박막을 청색 LED 광원에 도입하여 측정시, PL 파장이 500 ~ 600 nm인 것을 특징으로 할 수 있다.In one preferred embodiment of the present invention, when the nano hybrid thin film is introduced into a blue LED light source and measured, the PL wavelength may be 500 to 600 nm.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 나노하이브리드 박막을 청색 LED 광원에 도입하여 투과도 측정시, 투과도가 50% ~ 80%이고, 색좌표상 CIE X 0.30 ~ 0.45이고, CIE Y 0.25 ~ 0.45이며, 상관색온도(CCT, corelated color temperature) 는 2500 K ~ 7000 K일 수 있다.In one preferred embodiment of the present invention, when the nanohybrid thin film is introduced into a blue LED light source and the transmittance is measured, the transmittance is 50% to 80%, CIE X 0.30 to 0.45 in terms of color coordinates, CIE Y 0.25 to 0.45, The corelated color temperature (CCT) may range from 2500 K to 7000 K.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 나노하이브리드 박막의 연색지수(color rendering index, CRI)는 50 ~ 90일 수 있다.In one preferred embodiment of the present invention, the color rendering index (CRI) of the nanohybrid thin film may be 50 to 90.

본 발명의 또 다른 태양은 나노하이브리드 박막의 제조방법에 관한 것으로서, 가용성 고분자 코팅층을 포함하는 기판을 준비하는 1단계; 상기 양자점과 고분자 매트릭스 용액을 혼합한 혼합용액을 상기 가용성 고분자 코팅층 일면에 전기분사(electrospray)하여 나노하이브리드 코팅층을 형성한 후, 클로로포름 증기로 1 ~ 5 초 동안 표면처리하는 2단계; 및 가용성 고분자 코팅층을 녹여 나노하이브리드 박막을 분리하는 3단계;를 포함한다. Another aspect of the present invention relates to a method for producing a nanohybrid thin film, comprising the steps of: preparing a substrate including a soluble polymer coating layer; Electrospraying a mixed solution obtained by mixing the quantum dot and a polymer matrix solution on one side of the soluble polymer coating layer to form a nanohybrid coating layer, and then treating the mixture with chloroform vapor for 1 to 5 seconds; And dissolving the soluble polymer coating layer to separate the nanohybrid thin film.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 고분자 매트릭스 용액은 열가소성 수지 및 용제를 포함할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the polymer matrix solution may include a thermoplastic resin and a solvent.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 열가소성 수지는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 메틸메타크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 수지(MABS), 폴리스티렌, 폴리에스테르 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지(ABS) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the thermoplastic resin is at least one selected from the group consisting of polymethyl methacrylate (PMMA), methyl methacrylate-styrene-acrylonitrile-butadiene copolymer resin (MABS), polystyrene, polyester and acrylonitrile- Butadiene-styrene copolymer resin (ABS).

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 용제는 물, 알코올, 아세톤, 에탄올, 메탄올, 디메틸포름아마이드, 톨루엔, 테트라하이드로퓨란, 노말헥산 및 DMSO(demethyl sulfoxide) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In one preferred embodiment of the present invention, the solvent may include at least one selected from water, alcohol, acetone, ethanol, methanol, dimethylformamide, toluene, tetrahydrofuran, n-hexane and DMSO .

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 고분자 매트릭스 용액은 상기 용제 100 중량부에 대하여 열가소성 수지 0.5 ~ 2 중량부를 포함할 수 있다.In one preferred embodiment of the present invention, the polymer matrix solution may contain 0.5 to 2 parts by weight of a thermoplastic resin per 100 parts by weight of the solvent.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 전기분사는 12 kVcm-1 ~ 18 kVcm-1의 전기장 하에서 가용성 고분자 코팅층의 표면으로부터 15 cm ~ 25 cm 의 이격 거리에서 전기분사시켜서 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one preferred embodiment of the present invention, the electrospray is performed by electrospinning at a distance of 15 cm to 25 cm from the surface of the soluble polymer coating layer under an electric field of 12 kV cm -1 to 18 kV cm -1 have.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 양자점은 은 전구체 용액 및 인듐 전구체 용액을 1 atm 및 10 ~ 35 ℃에서 혼합한 후, 수분 및 산소가 제거된 질소 분위기 하에서 80 ~ 100 ℃로 가열한 후 리간드 형성제와 반응시킨 다음, 황 전구체 용액을 90 ~ 200℃의 온도에서 주입하여 코어를 형성하는 2-1단계; 상기 1단계에서 코어가 형성된 혼합용액에 아연 전구체 용액 및 황 전구체 용액을 150 ~ 260 ℃로 1 ~ 3 시간 동안 반응시켜 쉘을 성장시키는 2-2단계; 및 상기 2단계의 혼합용액에서 양자점을 분리하는 2-3단계;를 포함하는 공정을 수행하여 제조한 것을 특징으로 할 수 있다.In one preferred embodiment of the present invention, the quantum dots are prepared by mixing the silver precursor solution and the indium precursor solution at 1 atm and 10 to 35 ° C, heating the mixture at 80 to 100 ° C in a nitrogen atmosphere where water and oxygen are removed, Forming a core by injecting the sulfur precursor solution at a temperature of 90 to 200 캜; A step 2-2 in which the zinc precursor solution and the sulfur precursor solution are reacted at 150 to 260 ° C for 1 to 3 hours to grow a shell in the mixed solution in which the core is formed in the step 1; And (2) separating the quantum dots from the mixed solution of the two steps.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 은 전구체 용액, 상기 인듐 전구체 용액 및 상기 황 전구체 용액은 1 : 3 ~ 6 : 5 ~ 9 의 몰비로 포함되는 것을 특징으로 할 수 있다. In one preferred embodiment of the present invention, the silver precursor solution, the indium precursor solution, and the sulfur precursor solution are contained in a molar ratio of 1: 3 to 6: 5 to 9.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 1 단계의 상기 황 전구체 용액은 황;과 용제;를 포함하며, 상기 용제는 올레인산(oleic acid), 트리옥틸포스핀옥사이드(trioctylphosphine oxide(TOPO)), 트리페닐포스핀(triphenylphosphine(TPP)), 트리옥틸포스핀(trioctylphosphine(TOP)) 및 C3 ~ C18 의 알킬아민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.In one preferred embodiment of the present invention, the sulfur precursor solution in step 1 comprises sulfur and a solvent, and the solvent is selected from the group consisting of oleic acid, trioctylphosphine oxide (TOPO) And at least one selected from the group consisting of triphenylphosphine (TPP), trioctylphosphine (TOP), and C 3 to C 18 alkyl amines.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 2 단계에 있어서 상기 은 전구체 용액과 상기 아연 전구체 용액 및 황 전구체 용액은 1: 3 ~ 5 : 3 ~ 5 의 몰비로 혼합되는 것을 특징으로 할 수 있다. In one preferred embodiment of the present invention, the silver precursor solution, the zinc precursor solution, and the sulfur precursor solution are mixed in a molar ratio of 1: 3 to 5: 3 to 5 in step 2.

본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 아연 전구체 용액은 디에틸아연, 디메틸아연, 산화아연, 아연 스테아레이트 및 아연 아세테이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one preferred embodiment of the present invention, the zinc precursor solution may include at least one selected from the group consisting of diethyl zinc, dimethyl zinc, zinc oxide, zinc stearate, and zinc acetate.

본 발명의 또다른 태양은 발광소자 패키지에 관한 것으로서, 발광 소자; 상기 발광 소자가 탑재된 패키지 본체; 및 상기 패키지 본체 상부에 위치하며 상기 발광 소자로부터 방출되는 광의 파장을 변환하는 상기 나노하이브리드 박막;을 포함할 수 있다.Another aspect of the present invention relates to a light emitting device package, comprising: a light emitting element; A package body on which the light emitting device is mounted; And the nanohybrid thin film located on the package body and converting a wavelength of light emitted from the light emitting device.

본 발명의 또 다른 태양은 상기 나노하이브리드 박막을 포함하는 백색 발광 다이오드를 포함할 수 있다. Another aspect of the present invention may include a white light emitting diode including the nanofiber hybrid thin film.

본 발명의 또 다른 태양은 상기 나노하이브리드 박막을 포함하는 조명에 관한 것이다.
Another aspect of the present invention relates to an illumination including the nanohybrid thin film.

기존의 양자점을 이용한 박막 제조시, 분산성이 좋지 않아서 전기분사 방식으로 나노하이브리드 박막을 제조하는 데에 어려움이 있었으나, 본 발명에 따른 양자점은 이를 고분자 매트릭스 용액 내에 분산성이 우수한 바, 전기 분사 방식을 통해 기판 위에 코팅하므로 고농도로 양자점을 포함하는 나노하이브리드 박막을 제조하는 것이 가능하다는 장점이 있다. 또한, 전기분사방식으로 나노하이브리드 박막을 제조함으로써, 박막 내의 양자점의 함량을 획기적으로 향상시킬 수 있으므로 발광 효율 및 연색성이 우수한 나노하이브리드 박막을 제조할 수 있다.
However, since the quantum dot according to the present invention has excellent dispersibility in a polymer matrix solution, it is difficult to produce an electrodisplaced nanoparticle by an electrospray method, It is possible to produce a nanohybrid thin film containing a quantum dot at a high concentration. In addition, since the content of quantum dots in the thin film can be drastically improved by manufacturing the nanohybrid thin film by the electric spraying method, a nanohybrid thin film excellent in light emitting efficiency and color rendering property can be produced.

도 1(a)은 준비예 1에서 제조한 양자점의 파장변화에 따른 여기 및 발광강도를 측정한 결과를 나타낸 그래프이고; (b)는 파장변화에 따른 흡광도를 나타낸 그래프이고; (c) X-선 회절분석 그래프이고; (d)는 투과 전자 현미경이미지이다.
도 2(a)는 실시예 1 ~ 실시예 6에서 제조된 나노하이브리드 박막의 양자점 포함량에 따른 투과도를 나타낸 그래프이고; (b)는 PL 강도를 측정한 그래프이다.
도 3은 실시예 1에서 고분자 매트릭스 100 중량부에 대하여 양자점을 10 중량부로 포함한 것을 기준으로 구한 실시예 1 ~ 실시예 6의 PL 발광강도의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 실시예 1, 실시예 3, 실시예 4 및 실시예 6에서 제조된 나노하이브리드 박막의 고분자 매트릭스 100 중량부에 대하여 (a)는 양자점 10 중량부, (b)는 양자점 75 중량부, (c)는 양자점 100 중량부 및 (d)는 양자점 150 중량부를 포함하는 경우의 투과전자현미경 이미지이다.
도 5(a)는 실시예 7 ~ 실시예 11 및 비교예 1에서 제조된 나노하이브리드 박막의 두께에 따른 투과도 변화 그래프이고; (b)는 PL 강도 그래프이다.
도 6은 비교예 1의 두께 2.9 ㎛에서의 발광 강도를 기준으로 한 PL 강도 향상비율 그래프이다.
도 7(a)는 발광소자 패키지 모형 이미지이고; (b)는 실시예 12 ~ 실시예 15의 EL 스펙트럼 결과이고; (c)는 실시예 12 ~ 실시예 15의 CIE 색좌표 그래프이다.
도 8은 실시예 12 ~ 실시예 15에서 제조된 나노하이브리드 박막의 단면을 촬영한 투과전자현미경 이미지이다.
도 9는 실시예 16에서 제조된 나노하이브리드 박막을 9등분한 이미지이다.
도 10은 9등분한 실시예 16에서 제조된 나노하이브리드 박막을 단면을 촬영한 주사전자현미경 이미지이다.
도 11(a)는 9등분한 실시예 16에서 제조된 나노하이브리드 박막에서의 발광강도를 측정한 그래프이고; (b)는 각 부분의 최대피크값을 나타낸 그래프이다.
도 12(a)는 제조예 1의 발광소자 패키지를 개략적으로 나타낸 모형도이고; (b)는 제조예 2의 발광소자 패키지를 개략적으로 나타낸 모형도이다.
도 13(a)는 제조예 1의 시간에 따른 발광강도 스펙트럼을 나타낸 그래프이고; (b)는 제조예 2의 시간에 따른 발광강도 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 14(a)는 제조예 1의 시간에 따른 색좌표상의 변화를 나타낸 그래프이고; (b)는 제조예 2의 시간에 따른 색좌표상의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 15(a)는 제조예 1의 시간에 따른 발광효율을 나타낸 그래프이고; (b)는 제조예 2의 시간에 따른 발광효율을 나타낸 그래프이다.
도 16은 본 발명에 따른 나노하이브리드 박막의 제조방법을 나타낸 개략도이다.
도 17은 본 발명에 따른 나노하이브리드 박막을 기판으로부터 분리하는 방법을 관찰한 이미지이다.
FIG. 1 (a) is a graph showing the results of measuring the excitation and emission intensity according to the wavelength change of the quantum dot prepared in Preparation Example 1; FIG. (b) is a graph showing the absorbance according to a change in wavelength; (c) an X-ray diffraction analysis graph; (d) is a transmission electron microscope image.
FIG. 2 (a) is a graph showing transmittance according to quantum dot content of the nanohybrid thin films prepared in Examples 1 to 6; FIG. (b) is a graph in which the PL intensity is measured.
FIG. 3 is a graph showing changes in the PL emission intensity of Examples 1 to 6, which were obtained on the basis that the quantum dots were contained in 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer matrix in Example 1. FIG.
Fig. 4 is a graph showing the results of measurement of a polymer matrix of 100 parts by weight of the polymer matrix of the nano hybrid thin film prepared in Example 1, Example 3, Example 4 and Example 6, in which 10 parts by weight of quantum dots, 75 parts by weight of quantum dots, (c) is an image of a transmission electron microscope when 100 weight parts of a quantum dot and 150 weight parts of a quantum dot are shown in (d).
FIG. 5 (a) is a graph showing a change in transmittance according to the thickness of the nanofiber hybrid thin films prepared in Examples 7 to 11 and Comparative Example 1; FIG. (b) is a PL intensity graph.
6 is a graph of the PL intensity improvement ratio based on the light emission intensity at a thickness of 2.9 mu m of Comparative Example 1. Fig.
7 (a) is a light emitting device package model image; (b) is the EL spectrum results of Examples 12 to 15; (c) are CIE chromaticity coordinate graphs of Examples 12 to 15. Fig.
FIG. 8 is a transmission electron microscope image of a cross section of the nanohybrid thin films prepared in Examples 12 to 15. FIG.
9 is an image obtained by dividing the nanohybrid thin film prepared in Example 16 into nine equal parts.
10 is a scanning electron microscope image of a section of the nanohybrid thin film prepared in Example 16 divided into nine equal parts.
11 (a) is a graph showing the emission intensity of the nanohybrid thin film prepared in Example 16 divided into nine equal parts; (b) is a graph showing the maximum peak value of each part.
12 (a) is a schematic view of a light emitting device package of Production Example 1; (b) is a schematic diagram of a light emitting device package of Production Example 2.
13 (a) is a graph showing a light emission intensity spectrum according to time in Production Example 1; (b) is a graph showing the emission intensity spectrum according to the preparation example 2 over time.
14 (a) is a graph showing a change in color coordinates over time in Production Example 1; (b) is a graph showing a change in color coordinates with time in Production Example 2. Fig.
15 (a) is a graph showing the luminous efficiency with respect to time in Production Example 1; (b) is a graph showing the luminous efficiency with respect to time in Production Example 2. Fig.
16 is a schematic view showing a method of manufacturing a nanohybrid thin film according to the present invention.
17 is an image showing a method of separating a nanohybrid thin film according to the present invention from a substrate.

이하 본 발명의 양자점, 이를 포함하는 나노하이브리드 박막 및 이의 제조방법에 대하여 더욱 상세하게 설명을 한다.
Hereinafter, the quantum dots of the present invention, the nanohybrid thin film containing the same, and the method for producing the same will be described in more detail.

본 발명은 하기 화학식 1을 만족하는 화합물을 포함하는 코어(core); ZnS를 포함하는 쉘(shell); 및 리간드 고분자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자점에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 양자점은 코어/쉘 구조에 리간드 고분자를 포함함으로써 고분자 매트릭스와 용이하게 혼화할 수 있고, 분산성을 향상시켜서 양자점끼리 서로 응집하는 문제점을 방지할 수 있다.The present invention relates to a core comprising a compound satisfying the following formula (1); A shell comprising ZnS; And a ligand polymer. The quantum dot according to the present invention can easily mix with a polymer matrix by including a ligand polymer in a core / shell structure, and can improve dispersibility, It is possible to prevent the problem of aggregation.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

AgInxS(3x+1)/2 AgIn x S (3x + 1) / 2

상기 화학식 1에 있어서, x는 3≤ x ≤ 6 를 만족하는 유리수이다.
In Formula 1, x is a rational number satisfying 3? X? 6.

본 발명에 따른 양자점은 백색 발광을 구현하기 위하여 청색 발광 광원에 적용되는 황색 발광 형광체로서 사용될 수 있다. 상기 화학식 1을 만족하는 코어부는 상기의 조성으로 인하여 무독성을 나타내며, 큰 흡광계수의 다이렉트 밴드갭을 가진다. 또한 주개-받개 쌍 재결합(donor-acceptor pair recombination)을 통한 양자점의 반치폭 증가로 인해 청색 LED와 함께 백색 구현시 높은 연색지수를 나타내는 장점을 가진다. 또한, 상기 화학식 1을 만족하는 코어부에 ZnS로 쉘을 코팅하면 양자점의 양자 효율을 증대시키는 효과를 가질 수 있다.
The quantum dot according to the present invention can be used as a yellow light emitting phosphor to be applied to a blue light emitting source to realize white light emission. The core part satisfying the above formula (1) is non-toxic due to the above composition and has a direct band gap of a large extinction coefficient. In addition, due to the increase of the half-width of the quantum dot through the donor-acceptor pair recombination, blue LED and white LED have a high color rendering index. In addition, when the shell is coated with ZnS in the core portion satisfying Formula 1, the quantum efficiency of the quantum dot can be increased.

본 발명의 양자점의 코어는 평균 입경이 1 nm ~ 10 nm인 것을, 바람직하게는 평균입경이 2 nm ~ 4 nm 인 것을 특징으로 할 수 있으며, 양자점의 크기는 제조시 반응시간, 제조에 사용되는 조성비 등을 통하여 조절이 가능하다. 이때, 상기 양자점 코어는 평균입경이 1 nm 미만인 경우 기술적으로 제조가 용이하지 않고, 평균입경 10 nm를 초과하는 경우에는 발광효율이 저하되는 문제가 있을 수 있으므로 상기 범위 내인 것이 바람직하다.
The core of the quantum dots of the present invention may be characterized by having an average particle diameter of 1 nm to 10 nm, preferably an average particle diameter of 2 nm to 4 nm, and the size of the quantum dot may be a reaction time at the time of production, Composition ratio and so on. If the average particle diameter of the quantum dot core is less than 1 nm, it is technically difficult to manufacture. If the average particle diameter exceeds 10 nm, there is a problem that the light emitting efficiency is lowered.

또한, 본 발명의 양자점에 있어서, 상기 쉘은 평균 두께가 1 nm ~ 5 nm인 것을, 바람직하게는 1 nm ~ 3 nm인 것이 좋다. 이때, 쉘의 평균두께가 1 nm 미만이면 양자점 코어 표면의 결점을 보완하지 못하는 문제가 있을 수 있고, 5 nm를 초과하는 경우 양자점의 코어에서 발광되는 빛이 모두 빠져나오기 어려운 문제가 있을 수 있으므로 상기 범위 내의 두께를 갖는 것이 좋다.
In the quantum dot of the present invention, it is preferable that the shell has an average thickness of 1 nm to 5 nm, preferably 1 nm to 3 nm. If the average thickness of the shell is less than 1 nm, there may be a problem that the defect of the surface of the quantum dot core can not be compensated. If the average thickness of the shell is more than 5 nm, It is preferable to have a thickness within the range.

본 발명에 따른 양자점의 코어는 리간드 고분자와 함께 반응하여 형성시킨 후, 쉘을 성장시켜 리간드를 포함하는 코어/쉘 구조로 제조될 수 있다. 양자점은 일반적으로 고분자와 힐데브란트 용해도 파라미터가 달라 서로 용이하게 혼화하기 어려우므로, 양자점을 지지해주는 고분자 매트릭스 내에서 양자점끼리 서로 응집할 수 있다. 이런 경우 양자점/고분자 나노하이브리드 박막을 제조하면 응집된 양자점들로 인하여 빛의 산란이 발생하고 따라서 발광효율이 저하하는 문제점이 발생할 수 있다. 이때, 리간드 고분자가 고분자 매트릭스와 용이하게 혼화할 수 있도록 하는 역할을 하여 양자점이 고분자 매트릭스 내에 균질하게 분포할 수 있도록 돕는다. The core of the quantum dot according to the present invention may be prepared by reacting with the ligand polymer to form a core / shell structure including a ligand by growing the shell. Since quantum dots generally have different solubility parameters with respect to the polymer and Hildebrand, it is difficult for them to easily mix with each other, so that the quantum dots can cohere with each other in the polymer matrix supporting the quantum dots. In this case, when a quantum dot / polymer nanohybrid thin film is prepared, scattering of light occurs due to aggregated quantum dots, and therefore, there arises a problem that luminous efficiency is lowered. At this time, the ligand polymer can easily mix with the polymer matrix, thereby helping the quantum dots to be homogeneously distributed in the polymer matrix.

이때, 상기 리간드 고분자는 본 발명에 따른 양자점이 고분자 매트릭스 내에 균질하게 분산하게 돕는 역할을 하는 것으로써, 고분자 매트릭스와 힐데브란트 용해도 파라미터(hildebrand solubility parameter)가 유사하여 서로 용이하게 혼화할 수 있는 물질이라면 사용할 수 있다. 바람직하게는 옥탄티올, 도데칸티올, 헵탄티올, 8-(9H-카르바졸-9-일)옥탄-1-티올, 8-(9H-카르바졸-9-일)도데칸-1-티올, 3-메르캅토프로피온산, 비스[2-(디메틸아미노)에틸]-2-메르캅토펜타디오에이트, 3{2,5-비스[(E)-2-(4-포르밀-(페닐)에테닐]페녹시}프로필-4-(1,2-디티올란-3-일)부타노에이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 옥탄티올, 도데칸티올, 헵탄티올인 것이 좋다.
The ligand polymer plays a role of helping the quantum dots according to the present invention to be homogeneously dispersed in the polymer matrix. If the polymer matrix has a similar hildebrand solubility parameter and can easily mix with each other, the ligand polymer can be used . (9H-carbazol-9-yl) dodecane-1-thiol, octane thiol, (E) -2- (4-formyl- (phenyl) ethenyl (meth) acrylate, 3-mercaptopropionic acid, bis [2- ] Phenoxy} propyl-4- (1,2-dithiolan-3-yl) butanoate, and more preferably at least one selected from the group consisting of octanethiol, dodecanethiol, Thiol is good.

본 발명의 양자점에 있어서, 상기 양자점의 발광파장은 500 nm ~ 600 nm이고, 흡광 파장은 300 nm ~ 550 nm인 것이 바람직하다. 상기 양자점은 약 500 nm ~ 600 nm의 파장범위 내에서 최대 피크값을 가지므로 녹색 ~ 호박색 영역의 발광특성을 나타내는 것을 도 1을 통해 확인할 수 있고, 또한 흡광 파장은 약 300 nm ~ 550 nm의 범위 내에서 최대의 흡광도를 나타내는 것을 도 1을 통해 확인할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 양자점은 청색계열의 빛을 흡수하여 여기된 후 황색계열의 빛을 발광하는 것을 알 수 있다.
In the quantum dot of the present invention, the quantum dot preferably has an emission wavelength of 500 nm to 600 nm and an absorption wavelength of 300 nm to 550 nm. Since the quantum dots have a maximum peak value within a wavelength range of about 500 nm to 600 nm, the quantum dots exhibit luminescence characteristics in the green to amber range, and the absorption wavelength ranges from about 300 nm to 550 nm 1 &lt; / RTI &gt; That is, it can be seen that the quantum dot according to the present invention absorbs blue-based light, excites it, and then emits yellow-based light.

또한, 본 발명의 다른 태양은 상기 양자점; 및 열가소성 수지;를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노하이브리드 박막에 관한 것으로, 상기 양자점과 열가소성 수지가 복합된 형태의 나노하이브리드 박막을 이용하면 청색 광원과 함께 구성하여 백색 발광 다이오드를 제조할 수 있다. 본 발명에 따른 양자점은 청색 영역의 빛을 흡수하여 황색 영역의 빛을 발하므로, 이를 포함하여 제조된 나노하이브리드 박막은 보색인 청색광의 주파수를 하향변환(down conversion)하는 역할을 하여 이 둘의 혼합광인 백색광을 얻어낼 수 있다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a quantum dot device comprising: the quantum dot; And a thermoplastic resin. When a nanohybrid thin film in which a quantum dot and a thermoplastic resin are combined is used, a white light emitting diode can be fabricated together with a blue light source. Since the quantum dot according to the present invention absorbs light in the blue region and emits light in the yellow region, the nanohybrid thin film produced therefrom serves to down-convert the frequency of the complementary blue light, It is possible to obtain white light which is broad.

이때, 본 발명의 나노하이브리드 박막에 있어서, 상기 열가소성 수지는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 메틸메타크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 수지(MABS), 폴리스티렌, 폴리에스테르 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지(ABS) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것이 바람직하나 이에 특별히 한정되는 것은 아니다. 상기 열가소성 수지는 본 발명의 양자점의 표면에 도입된 리간드 폴리머와 유사한 힐데브란트 용해도 파라미터를 가져 상기 양자점과 용이하게 혼화될 수 있는 투명한 열가소성 수지라면 어떤 것이든지 사용될 수 있다. Here, in the nanohybrid thin film of the present invention, the thermoplastic resin may be at least one selected from the group consisting of polymethyl methacrylate (PMMA), methyl methacrylate-styrene-acrylonitrile-butadiene copolymer resin (MABS), polystyrene, Nitrile-butadiene-styrene copolymer resin (ABS), but it is not particularly limited thereto. The thermoplastic resin may be any transparent thermoplastic resin having a Hildebrand solubility parameter similar to that of the ligand polymer introduced on the surface of the quantum dot of the present invention, and which can easily be mixed with the quantum dot.

본 발명의 나노하이브리드 박막에 있어서, 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 상기 양자점을 10 ~ 150 중량부로 포함하는 것이, 더욱 바람직하게는 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 상기 양자점을 70 ~ 130 중량부로 포함하는 것이 좋다.In the nanohybrid thin film of the present invention, it is preferable that the quantum dot is contained in an amount of 10 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin, more preferably 70 to 130 parts by weight of the quantum dot in 100 parts by weight of the thermoplastic resin It is good to include.

본 발명에 따르면, 상기 양자점의 상기 열가소성 수지 내의 함유량이 증가할수록 투과도는 낮아지고, 나노하이브리드 박막의 PL 발광 강도는 증가하는 경향을 가진다. 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 상기 양자점이 10 중량부 미만으로 포함하는 경우에는 양자점의 함유량이 낮아 PL 강도가 낮은 문제점이 있고, 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 상기 양자점이 150 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 양자점이 응집하는 현상이 생겨 PL 강도가 오히려 낮아지는 문제점이 있다. According to the present invention, as the content of the quantum dot in the thermoplastic resin increases, the transmittance is lowered, and the PL emission intensity of the nanohybrid thin film tends to increase. When the quantum dots are contained in an amount of less than 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin, the content of quantum dots is low and the PL strength is low. When the quantum dots are contained in excess of 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin There is a problem that the quantum dots coagulate and the PL intensity is lowered.

상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 상기 양자점이 70 ~ 130 중량부로 포함되는 경우에는, 상기 나노하이브리드 박막의 PL 파장 세기가 청색 LED 광원(λmax=445 nm) 하에서 측정시 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 상기 양자점이 10 중량부로 포함되는 경우보다 약 3 배 이상의 PL 강도를 나타낼 수 있다.
When the PL wavelength of the nanohybrid thin film is measured under a blue LED light source (? Max = 445 nm), 100 parts by weight of the thermoplastic resin The PL intensity can be about 3 times or more higher than that in the case where the quantum dot is included in 10 parts by weight.

본 발명의 나노하이브리드 박막에 있어서, 상기 나노하이브리드 박막은 평균두께가 5 ~ 40 ㎛인 것이, 바람직하게는 8 ~ 15 ㎛인 것이 좋다. 상기 나노하이브리드 박막의 두께는 상기 박막을 광원에 적용하였을 때, 발광 효율, 색온도 및 연색지수 등에 영향을 끼칠 수 있는 중요한 인자로서, 평균 두께가 5 ㎛ 미만인 경우 발광강도 및 발광효율이 낮아지는 문제점이 있고, 40 ㎛를 초과하는 경우에는 색온도 및 연색지수이 저하되어 조명으로 사용하기 어려운 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 나노하이브리드 박막의 두께가 8 ~ 15 ㎛의 범위 내인 경우에는 PL 강도가 약 2 ~ 3배 우수하다는 장점이 있다.
In the nanohybrid thin film of the present invention, the nanohybrid thin film preferably has an average thickness of 5 to 40 mu m, preferably 8 to 15 mu m. The thickness of the nanohybrid thin film is an important factor that may affect the luminous efficiency, the color temperature, and the color rendering index when the thin film is applied to a light source. If the average thickness is less than 5 m, If it is more than 40 탆, the color temperature and the color rendering index may be decreased, which may make it difficult to use as an illumination. In addition, when the thickness of the nanohybrid thin film is in the range of 8 to 15 占 퐉, the PL strength is advantageously about 2 to 3 times better.

이때, 본 발명의 나노하이브리드 박막을 청색 LED 광원에 도입하여 측정시, PL 파장이 500 ~ 600 nm인 것이, 바람직하게는 560 ~ 590 nm인 것이 좋다. 이때, 상기 청색 LED 광원은 He-Cd laser (325 nm) 또는 Xe lamp (350 nm ~ 450 nm)일 수 있다. 상기 파장 범위는 황색 계열의 파장대로서, 본 발명에 따른 나노하이브리드 박막은 청색계열의 빛을 흡수하여 여기된 후 황색 ~ 호박색 계열의 빛을 발광하는 양자점을 포함함으로써 청색광을 하향 변환(down conversion)하여 백색광을 얻기 위하여 제조된 것이므로, PL 파장이 상기 범위에 포함되는 것이 바람직하다.
At this time, when the nanohybrid thin film of the present invention is introduced into a blue LED light source, it is preferable that the PL wavelength is 500 to 600 nm, preferably 560 to 590 nm. The blue LED light source may be a He-Cd laser (325 nm) or an Xe lamp (350 nm to 450 nm). The wavelength range is a yellow wavelength range. The nanohybrid thin film according to the present invention includes a quantum dot that excites and excites blue light and emits light of a yellow to amber series, thereby down-converting the blue light Since it is produced for obtaining white light, it is preferable that the PL wavelength is included in the above range.

본 발명의 나노하이브리드 박막에 있어서, 평균두께가 5 ~ 40 ㎛ 인 상기 나노하이브리드 박막의 PL 파장 세기는 청색 LED 광원(λmax=445 nm) 하에서 측정시, 2.9 ㎛인 나노하이브리드 박막의 PL 파장 세기의 2 ~ 4 배일 수 있다. 본 발명의 나노하이브리드 박막은 두께가 증가할수록 내부에 포함된 양자점의 함량이 증가하므로 그 발광 강도 또한 증가할 수 있다. 따라서 나노하이브리드 박막의 평균 두께가 증가할수록 PL 파장 세기 또한 이에 비례하여 증가하는 모습을 보인다.
In the nanohybrid thin film of the present invention, the PL wavelength intensity of the nanohybrid thin film having an average thickness of 5 to 40 mu m was measured using a blue LED light source ([lambda] max = 445 nm) Or more. As the thickness of the nanohybrid thin film of the present invention increases, the content of the quantum dots contained therein increases, so that the luminescence intensity can also be increased. Therefore, as the average thickness of the nanohybrid thin film increases, the PL wavelength intensity also increases proportionally.

본 발명의 나노하이브리드 박막에 있어서, 상기 나노하이브리드 박막을 청색 LED 광원에 도입하여 UV 분광계(UV-visble spectrophotometer)로 투과도 측정시, 투과도가 50% ~ 80%인 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 나노하이브리드 박막은 박막의 두께 및 양자점의 함량에 영향을 받아 박막의 두께 및 양자점의 함량이 증가할수록 투과도가 낮아지고, 박막의 두께 및 양자점의 함량이 감소할수록 투과도가 감소하는 경향을 나타낸다. 이때, 박막의 두께 및 양자점의 함량에 따라 상기 박막의 투과도뿐만 아니라 발광 효율, 강도, 연색지수 및 상관색온도 등에도 영향을 끼치므로, 투과도가 상기 범위에 포함되는 값을 나타내도록 제조되는 것이 바람직하다.
In the nanohybrid thin film of the present invention, when the nanohybrid thin film is introduced into a blue LED light source and the transmittance is measured by a UV-visble spectrophotometer, the transmittance is preferably 50% to 80%. The nanohybrid thin film according to the present invention is affected by the thickness of the thin film and the content of the quantum dots. As the thickness of the thin film and the content of the quantum dots increases, the transmittance decreases. As the thickness and the content of the quantum dots decrease, the transmittance tends to decrease . At this time, since it affects not only the transmittance of the thin film but also the luminous efficiency, the intensity, the color rendering index and the correlated color temperature depending on the thickness of the thin film and the content of the quantum dots, it is preferable that the transmittance is made to exhibit a value included in the above range .

본 발명의 나노하이브리드 박막에 있어서, 상기 나노하이브리드 박막은 청색 LED 광원에 도입하여 측정시 색좌표상 CIE X는 0.30 ~ 0.45이고, CIE Y는 0.25 ~ 0.45인 것이, 바람직하게는 CIE X는 0.35 ~ 0.40이고, CIE Y는 0.30 ~ 0.40인 것이 좋다. 색좌표상의 CIE X 및 CIE Y의 범위가 상기 범위에서 벗어나는 경우에는 백색광을 발현해 내기 어려운 문제점이 있다.
In the nanohybrid thin film of the present invention, the nanohybrid thin film is introduced into a blue LED light source, and has a color coordinate of CIE X of 0.30 to 0.45 and a CIE Y of 0.25 to 0.45, preferably CIE X of 0.35 to 0.40 And CIE Y is preferably 0.30 to 0.40. When the range of CIE X and CIE Y on the chromaticity coordinates deviates from the above range, white light is difficult to develop.

본 발명의 나노하이브리드 박막에 있어서, 상기 나노하이브리드 박막은 청색 LED 광원에 도입하여 측정시 상관색온도(CCT, corelated color temperature) 는 2500 K ~ 7000 K일 수 있고, 더욱 바람직하게는 4000 ~ 6000 K인 것이 좋다. 상기 상관색온도는 시료광의 색도좌표를 나타내는 점에 가장 가까운 흑체궤적에 대응하는 색온도를 나타내는 것으로서, 고온일수록 청색에 가까운 색을 나타내며, 저온일수록 적색에 가깝다. 상관 색온도가 2500 K 미만인 경우에는 광색이 붉은색에 가까운 광색을 나타내고, 7000 K을 초과하는 경우에는 청색에 가까운 광색을 띠므로 백색 발광 다이오드로 제조하기에 바람직하지 않은 문제점이 있다.
In the nanohybrid thin film of the present invention, the nanohybrid thin film may be introduced into a blue LED light source and have a correlated color temperature (CCT) of 2500 K to 7000 K, more preferably 4000 to 6000 K It is good. The correlated color temperature represents the color temperature corresponding to the blackbody locus closest to the point indicating the chromaticity coordinates of the sample light. The higher the temperature, the closer the color to the blue color. When the correlated color temperature is less than 2500K, the light color shows a color close to red. When the correlated color temperature is more than 7000K, the color is close to blue, which is not preferable for producing a white light emitting diode.

본 발명의 나노하이브리드 박막에 있어서, 상기 나노하이브리드 박막의 연색지수(color rendering index, CRI)는 50 ~ 90인 것이, 바람직하게는 60 ~ 90인 것이 좋다. 연색지수는 광원에 의해 조명되는 물체색의 지각이 규정된 조건하에서 기준 광원으로 조명했을 때의 지각과 맞는 정도를 나타내는 지수로서, 상기 연색지수가 50 미만인 경우 조명으로 사용하기 어려운 문제점이 있고,나노하이브리드 박막의 발광파장에서 적색의 파장을 적게 포함하기 때문에 90 을 초과하는 경우는 기준광원(100 Ra)에 가까운 수치로서 달성하기 어려운 문제점이 있다.
In the nanohybrid thin film of the present invention, the color rendering index (CRI) of the nanohybrid thin film is 50 ~ Preferably 90 to 90, and more preferably 60 to 90. The color rendering index is an index indicating the degree of matching with the perception angle when the object light illuminated by the light source is illuminated with a reference light source under a prescribed condition. When the color rendering index is less than 50, it is difficult to use it as illumination. Since the wavelength of the red light is small in the light emission wavelength of the thin film, when it exceeds 90, there is a problem that it is difficult to achieve the numerical value close to the reference light source 100 R a .

본 발명의 또 다른 태양은 나노하이브리드 박막의 제조방법에 관한 것으로서, 가용성 고분자 코팅층을 포함하는 기판을 준비하는 1단계; 상기 양자점과 고분자 매트릭스 용액을 혼합한 혼합용액을 상기 가용성 고분자 코팅층 일면에 전기분사(electrospray)하여 나노하이브리드 코팅층을 형성한 후, 클로로포름 증기로 1 ~ 5 초 동안 표면처리하는 2단계; 이로부터 가용성 고분자 코팅층을 녹여 나노하이브리드 박막을 분리하는 3단계;를 포함하는 방법을 통해 제조할 수 있다. 이하, 본 발명을 도 16을 참조하여 단계별로 상세히 설명한다.
Another aspect of the present invention relates to a method for producing a nanohybrid thin film, comprising the steps of: preparing a substrate including a soluble polymer coating layer; Electrospraying a mixed solution obtained by mixing the quantum dot and a polymer matrix solution on one side of the soluble polymer coating layer to form a nanohybrid coating layer, and then treating the mixture with chloroform vapor for 1 to 5 seconds; And separating the nanohybrid thin film by dissolving the soluble polymer coating layer therefrom. Hereinafter, the present invention will be described step by step with reference to FIG.

본 발명에 따른 나노하이브리드 박막의 제조방법에 있어서, 1단계는 나노하이브리드 박막을 만들기 위한 기판을 준비하기 위한 단계로서, 상기 가용성 고분자 코팅층을 포함하는 기판은 이후의 단계에서 가용성 고분자 코팅층을 녹여내어 기판으로부터 나노하이브리드 박막을 분리시키기 위하여, 박막을 형성하기 전 기판 상부에 도입하는 것이다.
In the method of manufacturing a nanohybrid thin film according to the present invention, the first step is a step of preparing a substrate for forming a nanohybrid thin film, wherein the substrate including the soluble polymer coating layer dissolves the soluble polymer coating layer in a subsequent step, In order to separate the nanohybrid thin film from the substrate, before the thin film is formed.

본 발명에 따른 나노하이브리드 박막의 제조방법에 있어서, 2단계는 본 발명에 따른 양자점과 고분자 매트릭스 용액을 혼합한 혼합용액을 상기 가용성 고분자 코팅층 일면에 전기분사(electrospray)하여 나노하이브리드 코팅층을 형성한 후, 클로로포름 증기로 1 ~ 5 초 동안 표면처리하여 나노하이브리드 박막을 형성하는 단계이다. 본 발명에 따르면, 리간드 고분자를 포함하는 양자점을 도입하여 사용함으로써 고분자 매트릭스 용액 내에 균질하게 퍼질 수 있어, 양자점끼리 응집하는 문제점을 방지할 수 있다. 또한, 나노하이브리드 박막을 제조하기 위하여 전기분사의 방법을 사용함으로써 고분자 매트릭스 내에 양자점이 종래의 방식보다 2배 많은 양을 포함할 수 있어, 발광 효율, 연색성 등이 향상된 나노하이브리드 박막 및 이를 이용한 백색 발광 다이오드를 제조할 수 있다.
In the second method of manufacturing a nanohybrid thin film according to the present invention, a mixed solution obtained by mixing a quantum dot and a polymer matrix solution according to the present invention is electrosprayed on one surface of the soluble polymer coating layer to form a nanohybrid coating layer , And the surface is treated with chloroform vapor for 1 to 5 seconds to form a nanohybrid thin film. According to the present invention, by introducing and using a quantum dot including a ligand polymer, it can be uniformly dispersed in a polymer matrix solution, and it is possible to prevent the problem of aggregation between quantum dots. Also, by using the electrospray method for manufacturing the nanohybrid thin film, the nanohybrid thin film improved in luminous efficiency, color rendering and the like can be obtained because quantum dots in the polymer matrix can contain twice as much as the conventional method, A diode can be manufactured.

본 발명에 따른 나노하이브리드 박막의 제조방법에 있어서, 2단계의 상기 고분자 매트릭스 용액은 열가소성 수지 및 용제를 포함하며, 상기 열가소성 수지는 앞서 설명한 바와 동일한 것을 사용할 수 있다. 이때, 상기 고분자 매트릭스 용액은 상기 용제 100 중량부에 대하여 상기 열가소성 수지 0.5 ~ 2 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 용제 100 중량부에 대하여 상기 열가소성 수지 0.5 미만으로 포함하는 경우 박막이 제대로 형성되지 못하며 양자점들이 가까운 거리 내에서 뭉쳐서 서로 발광하는 에너지를 흡수하여 총 발광량이 적어지는 문제점이 있고, 2 중량부를 초과하여 포함하는 경우 전기분사가 어려워지는 문제점이 있다.
In the method for producing a nanohybrid thin film according to the present invention, the polymer matrix solution in two stages includes a thermoplastic resin and a solvent, and the thermoplastic resin may be the same as described above. At this time, the polymer matrix solution preferably contains 0.5 to 2 parts by weight of the thermoplastic resin per 100 parts by weight of the solvent. When the thermoplastic resin is contained in an amount of less than 0.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solvent, the thin film is not properly formed and the quantum dots aggregate within a short distance to absorb the energy of emitting light, There is a problem that electric injection becomes difficult.

그리고, 본 발명에 따른 나노하이브리드 박막의 제조방법에 있어서, 상기 전기분사는 12 kVcm-1 ~ 18 kVcm-1의 전기장 하에서, 더욱 바람직하게는 14 ~ 15 kVcm- 1 의 전기장 하에서 가용성 고분자 코팅층의 표면으로부터 15 cm ~ 25 cm 의 이격 거리에서 전기분사시켜서 수행하는 것이 좋다. 이때, 전기장이 12 kVcm-1 미만인 경우에는 전기장이 충분히 부과되지 않아 상기 고분자 매트릭스 용액이 고르게 분사되지 않는 문제점이 있고, 18 kVcm- 1 를 초과하는 경우에는 장비가 과부하되는 문제점이 있다.
And, the method of manufacturing a nano-hybrid thin film according to the present invention, the electric injection is under a 12 kVcm -1 ~ 18 kVcm -1 electric field, and more preferably 14 ~ 15 kVcm - the surface of the soluble polymer coating layer under an electric field of 1 At a distance of 15 cm to 25 cm. At this time, the electric field is 12 kVcm -1 is less than, and does not include the electric field is not charged enough not the polymer matrix solution sprayed evenly problems, 18 kVcm - if it exceeds 1, there is a problem in that the equipment is overloaded.

본 발명에 따른 나노하이브리드 박막의 제조방법에 있어서, 3단계는 1단계에서 미리 코팅한 가용성 고분자 코팅층을 녹여내어 나노하이브리드 박막을 간단하게 분리해 내는 단계이다. In the method of manufacturing a nanohybrid thin film according to the present invention, step 3 is a step of simply dissolving a soluble polymer coating layer coated in step 1 and separating the nanohybrid thin film.

이때, 상기 가용성 고분자 코팅층은 폴리스티렌 술폰산(polystyrene sulfonic acid, PSA), PEDOT/PSS 및 메탄올을 1 : 0.8 ~ 1.2 : 0.8 ~ 1.2 의 중량비로, 더욱 바람직하게는 1 : 0.9 ~ 1.1 : 0.9 ~ 1.1의 중량비로 포함하도록 혼합하여 제조할 수 있다. 상기 가용성 고분자 코팅층으로 사용가능한 폴리스티렌 술폰산(polystyrene sulfonic acid, PSA), PEDOT/PSS 및 메탄올은 모두 수용성을 띠는 물질들로, 상기 코팅층 위에 나노하이브리드 박막을 형성한 후 이를 증류수에 담지시키면 가용성 고분자 코팅층만 용해되어 나노하이브리드 박막을 분리할 수 있어, 자유지지(free-standing) 나노하이브리드 박막을 제조할 수 있다.
The soluble polymer coating layer may contain polystyrene sulfonic acid (PSA), PEDOT / PSS and methanol in a weight ratio of 1: 0.8-1.2: 0.8-1.2, more preferably 1: 0.9-1.1: 0.9-1.1 By weight, based on the total weight of the composition. When the nanohybrid thin film is formed on the coating layer and then the nanohybrid thin film is loaded on the distilled water, the soluble polymer coating layer (PSA) The nano hybrid thin film can be separated, and a free-standing nanohybrid thin film can be produced.

본 발명에 따른 나노하이브리드 박막의 제조방법에서 사용하는 양자점은 은 전구체 용액 및 인듐 전구체 용액을 1 atm 및 10 ~ 35 ℃에서 혼합한 후, 수분 및 산소가 제거된 질소 분위기 하에서 80 ~ 100 ℃로 가열한 후 리간드 형성제와 반응시키고, 황 전구체 용액을 90 ~ 200 ℃의 온도에서 주입하여 코어를 형성하는 단계; 상기 1단계에서 코어가 형성된 혼합용액에 아연 전구체 용액 및 황 전구체 용액을 150 ~ 260 ℃로 1 ~ 3 시간 동안 반응시켜 쉘을 성장시키는 단계; 및 상기 2단계의 혼합용액에서 양자점을 분리하는 단계를 포함하는 공정을 수행하여 제조한 양자점을 사용하는 것이 바람직하나, 리간드를 포함하는 코어/쉘 구조의 양자점을 제조하는 방법이라면 사용가능하며 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
The quantum dots used in the method for producing a nanohybrid thin film according to the present invention are prepared by mixing a silver precursor solution and an indium precursor solution at 1 atm and 10 to 35 ° C and then heating them to 80 to 100 ° C in a nitrogen atmosphere in which water and oxygen have been removed Reacting with a ligand forming agent, and injecting a sulfur precursor solution at a temperature of 90 to 200 캜 to form a core; Reacting the zinc precursor solution and the sulfur precursor solution at 150 to 260 ° C. for 1 to 3 hours to grow a shell in the mixed solution in which the core is formed in the step 1; And separating the quantum dots from the mixed solution of the two steps. However, it is possible to use a quantum dot prepared by performing the process including the steps of: But is not limited thereto.

본 발명에 따른 나노하이브리드 박막의 제조방법에 있어서, 상기 은 전구체 용액, 상기 인듐 전구체 용액 및 상기 황 전구체 용액은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 코어를 구성할 수 있도록 1 : 3 ~ 6 : 5 ~ 9의 몰비로, 바람직하게는 1 : 3.5 ~ 5.5 : 5.5 ~ 8.5 의 몰비로 혼합되는 것이 바람직하다. The silver precursor solution, the indium precursor solution, and the sulfur precursor solution may be mixed with the solution of the silver precursor solution, the solution of the indium precursor, and the solution of the sulfur precursor in a ratio of 1: 3 to 6: And preferably in a molar ratio of 5: 9 to 1: 3.5: 5.5: 5.5 to 8.5.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

AgInxS(3x+1)/2
AgIn x S (3x + 1) / 2

이때, 상기 은 전구체 용액은 양자점의 코어를 형성할 수 있도록 환원가능한 은 전구체 용액이라면 사용 가능하고, 바람직하게는 질산은, 염화은, 불화은, 브롬화은, 수산화은, 황산은, 탄산은, 시안화은, 실버 테트라플르오로보레이트, 실버 설파이드, 실버 아세테이트, 실버 락테이트, 실버 벤조에이트, 실버 사이클로헥산부티레이트, 실버 디에틸디티오카바메이트 및 실버 트리플로오로메탄술포네이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것이 좋다.
The silver precursor solution may be a silver precursor solution that can be reduced to form a core of a quantum dot. The silver precursor solution may be silver nitrate, silver chloride, silver fluoride, silver bromide, silver hydroxide, silver sulfate, silver silver, silver cyanide, silver tetrafluoro It is preferable to include at least one selected from the group consisting of borate, silver sulfide, silver acetate, silver lactate, silver benzoate, silver cyclohexane butyrate, silver diethyldithiocarbamate and silver trifluoromethanesulfonate .

상기 인듐 전구체 용액은 양자점의 코어를 형성할 수 있도록 환원가능한 인듐 전구체 용액이라면 사용 가능하고, 바람직하게는 인듐 클로라이드(Indium chloride), 인듐 클로라이드 테트라하이드레이트(Indium chloride tetrahydrate), 인듐 플루라이드(Indium fluoride), 인듐 플루라이드 트리하이드레이트(indium fluoride trihydrate), 인듐 하이드록사이드(Indium hydroxide), 인듐 니트레이트 하이드레이트(Indium nitrate hydrate), 인듐 아세테이트 하이드레이트(Indium acetate hydrate), 인듐 아세틸아세토네이트(Indium acetylacetonate) 및 인듐 아세테이트(Indium acetate)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종을 포함하는 것이 좋다.
The indium precursor solution may be any indium precursor solution that can be reduced so as to form a core of a quantum dot. Indium chloride, indium chloride tetrahydrate, indium fluoride, Indium fluoride trihydrate, indium hydroxide, indium nitrate hydrate, indium acetate hydrate, indium acetylacetonate and indium acetylacetonate. It is preferable to include one species selected from the group consisting of acetate and indium acetate.

1단계의 상기 황 전구체 용액은 양자점의 코어를 형성할 수 있도록 환원가능한 황 전구체 용액이라면 사용가능하며, 바람직하게는 황;과 용제;를 포함하며, 상기 용제는 올레인산(oleic acid), 트리옥틸포스핀옥사이드(trioctylphosphine oxide, TOPO), 트리페닐포스핀(triphenylphosphine, TPP), 트리옥틸포스핀(trioctylphosphine, TOP) 및 C3 ~ C18 의 알킬아민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는 C3 ~ C18 의 알킬아민이 좋고, 더욱 바람직하게는 C3 ~ C18 의 알킬아민은 올레일아민(oleylamine), 옥틸아민(octylamine), 헥사데실아민(hexadecylamine), 옥타데실아민(octadecylamine) 및 트라이옥틸아민(tri-n-octylamine)인 것이 좋다.
The sulfur precursor solution in Step 1 may be a sulfur precursor solution that can be reduced to form a core of a quantum dot, and preferably includes sulfur and a solvent. The solvent may be oleic acid, May include at least one member selected from the group consisting of trioctylphosphine oxide (TOPO), triphenylphosphine (TPP), trioctylphosphine (TOP) and C 3 to C 18 alkylamines have. Preferably, C 3 -C 18 alkylamines are preferred, and more preferably C 3 -C 18 alkylamines are oleylamine, octylamine, hexadecylamine, octadecylamine octadecylamine and tri-n-octylamine.

본 발명에 따른 나노하이브리드 박막의 제조방법에 있어서, 상기 은 전구체 용액 및 리간드 형성제는 1: 35 ~ 45의 몰비로, 바람직하게는 1 : 38 ~ 43의 몰비로 혼합되는 것이 바람직하다. 상기 리간드 형성제는 양자점이 고분자 매트릭스 내에 균질하게 분산되어 양자점의 응집현상이 일어나지 않도록 도입되는 것으로서, 상기 은 전구체 용액 및 리간드 형성제의 몰비가 1: 35 미만인 경우에는 양자점에 리간드가 충분히 형성되지 못하여 용액 내에서 분산되기 어려운 문제점이 있고, 1: 45를 초과하는 경우에는 양자점 합성 이후에 정제되기 어려운 문제점이 있고 용액 내에 리간드 잔류량이 많아 고분자 매트릭스의 투과도가 낮아지는 문제점이 있다.
In the method for producing a nanohybrid thin film according to the present invention, the silver precursor solution and the ligand forming agent are preferably mixed in a molar ratio of 1:35 to 45, preferably 1:38 to 43. When the molar ratio of the silver precursor solution and the ligand forming agent is less than 1:35, the ligand is not sufficiently formed in the quantum dots. There is a problem that it is difficult to be dispersed in a solution. When it exceeds 1:45, there is a problem that it is difficult to be purified after the synthesis of a quantum dot, and the amount of the ligand remaining in the solution is large, which lowers the permeability of the polymer matrix.

상기 범위를 벗어나는 경우에는 고분자 매트릭스 내에 본 발명에 따른 양자점이 균질하게 분산되기 어려운 문제점이 있다.
In the case of deviating from the above range, the quantum dots according to the present invention are not uniformly dispersed in the polymer matrix.

이때, 상기 리간드 형성제는 고분자 매트릭스 내의 열가소성 수지와 유사한 힐데브란드 용해도 파라미터를 가져서 양자점이 고분자 매트릭스 내에 균질하게 분산될 수 있도록 해주는 것이라면 사용가능하며, 바람직하게는 옥탄티올, 도데칸티올, 헵탄티올, 8-(9H-카르바졸-9-일)옥탄-1-티올, 8-(9H-카르바졸-9-일)도데칸-1-티올, 3-메르캅토프로피온산, 비스[2-(디메틸아미노)에틸]-2-메르캅토펜타디오에이트, 3{2,5-비스[(E)-2-(4-포르밀-(페닐)에테닐]페녹시}프로필-4-(1,2-디티올란-3-일)부타노에이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 좋다.
At this time, the ligand-forming agent may be used as long as it has a Hildebrand solubility parameter similar to that of the thermoplastic resin in the polymer matrix and allows quantum dots to be homogeneously dispersed in the polymer matrix. Preferably, the ligand-forming agent is octanethiol, dodecanethiol, (9H-carbazol-9-yl) octane-1-thiol, 8- Ethyl] -2-mercaptopentadioate, 3 {2,5-bis [(E) Dithiolan-3-yl) butanoate.

본 발명에 따른 나노하이브리드 박막의 제조방법에 있어서, 상기 은 전구체 용액과 상기 아연 전구체 용액 및 황 전구체 용액은 1: 3 ~ 5 : 3 ~ 5의 몰비로 혼합되는 것이 바람직하다. 상기 아연 전구체 용액 및 황 전구체 용액은 양자점의 코어가 형성된 이후 황화아연 쉘로 성장하기 위하여 도입되는 것으로, 아연 전구체 용액과 황 전구체 용액은 동일한 비율로 도입되는 것이 바람직하다.
In the method of manufacturing a nanohybrid thin film according to the present invention, it is preferable that the silver precursor solution, the zinc precursor solution and the sulfur precursor solution are mixed at a molar ratio of 1: 3 to 5: 3 to 5. The zinc precursor solution and the sulfur precursor solution are introduced to form a zinc sulfide shell after the cores of the quantum dots are formed, and the zinc precursor solution and the sulfur precursor solution are preferably introduced at the same ratio.

이때, 상기 아연 전구체 용액은 환원되어 황화아연 쉘을 형성할 수 있는 것이라면 사용가능하며, 바람직하게는 디에틸아연, 디메틸아연, 산화아연, 아연 스테아레이트, 아연 아세테이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종을 포함하는 것이 좋다.
The zinc precursor solution may be any of those selected from the group consisting of diethyl zinc, dimethyl zinc, zinc oxide, zinc stearate, zinc acetate, and mixtures thereof, as long as the zinc precursor solution can be reduced to form a zinc sulfide shell. And the like.

2단계의 상기 황 전구체 용액은 황;과 용제;를 포함하고, 상기 용제는 황화아연 쉘을 형성할 수 있는 물질이라면 사용가능하며 바람직하게는 올레인산(oleic acid), 트리옥틸포스핀옥사이드(trioctylphosphine oxide(TOPO)), 트리페닐포스핀(triphenylphosphine(TPP)), 트리옥틸포스핀(trioctylphosphine(TOP)) 및 C3 ~ C18 의 알킬아민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으며,보다 바람직하게는 트리옥틸포스핀옥사이드(trioctylphosphine oxide(TOPO)), 트리페닐포스핀(triphenylphosphine(TPP)) 및 트리옥틸포스핀(trioctylphosphine(TOP))인 것이 좋다.
The sulfur precursor solution in the second step may include sulfur and a solvent, and the solvent may be a substance capable of forming a zinc sulfide shell. Preferably, the sulfur precursor solution is selected from the group consisting of oleic acid, trioctylphosphine oxide (TOPO)), triphenylphosphine (TPP), trioctylphosphine (TOP), and C 3 to C 18 alkyl amines, More preferably, it is trioctylphosphine oxide (TOPO), triphenylphosphine (TPP), and trioctylphosphine (TOP).

본 발명에 따른 나노하이브리드 박막의 제조방법에 있어서, 상기 열가소성 수지 및 용제의 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 상기 양자점을 10 ~ 150의 중량비로, 바람직하게는 70 ~ 130의 중량비로 혼합할 수 있다. 종래의 양자점/고분자 나노하이브리드 박막은 양자점이 고분자 매트리스 내에 최대 10 % 까지 밖에 적제되지 못하는 문제점이 있었다. 그러나 본 발명에 따른 나노하이브리드 박막의 제조방법에서는 양자점이 리간드 고분자를 포함하고 있어 이를 고분자 매트릭스 용액 내에 균질하게 분산시킬 수 있고, 전기 분사 방식을 통해 기판 위에 코팅하므로 고분자 매트릭스 용액 100 중량부에 대하여, 상기 양자점을 10 ~ 150의 중량비로 혼합하는 것이 가능하다. 따라서, 나노하이브리드 박막 내의 양자점의 함량을 획기적으로 향상시킬 수 있으므로 발광 효율, 연색성이 우수한 나노하이브리드 박막을 제조할 수 있다. 더욱 바람직하게는 고분자 매트릭스 용액 100 중량부에 대하여, 상기 양자점을 70 ~ 130의 중량비로 혼합하는 것이 좋다. 상기의 혼합 비율의 범위 내에서 제조된 나노하이브리드 박막은 고분자 매트릭스 용액 100 중량부에 대하여, 양자점이 10의 중량비로 혼합되어 제조된 나노하이브리드 박막에 비해 약 3배 이상의 PL 발광강도를 나타낼 수 있다.
In the method for producing a nanohybrid thin film according to the present invention, the quantum dots may be mixed in a weight ratio of 10 to 150, preferably 70 to 130, per 100 parts by weight of the thermoplastic resin and the thermoplastic resin of the solvent . The conventional quantum dot / polymer nanohybrid thin film has a problem that the quantum dots can only be added up to 10% in the polymer mattress. However, in the method for producing a nanohybrid thin film according to the present invention, since the quantum dots contain the ligand polymer and can be uniformly dispersed in the polymer matrix solution and coated on the substrate through the electrospray method, It is possible to mix the quantum dots at a weight ratio of 10 to 150. Therefore, since the content of quantum dots in the nanohybrid thin film can be remarkably improved, a nanohybrid thin film excellent in light emitting efficiency and color rendering property can be produced. More preferably, the quantum dots are mixed at a weight ratio of 70 to 130 with respect to 100 parts by weight of the polymer matrix solution. The nanohybrid thin film prepared within the range of the above mixing ratio can exhibit a PL emission intensity of about 3 times or more as compared with the nanohybrid thin film prepared by mixing the polymer matrix solution at a weight ratio of 10 to 100 parts by weight of the polymer matrix solution.

본 발명의 또 다른 태양은 발광 소자; 상기 발광 소자가 탑재된 패키지 본체; 및 상기 패키지 본체 상부에 위치하며 상기 발광 소자로부터 방출되는 광의 파장을 변환하는 상기 나노하이브리드 박막;을 포함하는 발광소자 패키지에 관한 것이다. Another aspect of the present invention is a light emitting device comprising: a light emitting element; A package body on which the light emitting device is mounted; And a nanohybrid thin film disposed on the package body and converting a wavelength of light emitted from the light emitting device.

본 발명에 따라 제조된 나노하이브리드 박막은 종래의 컵 타입(cup-type)의 장치에 양자점을 포함하는 구조와 달리, 발광소자가 탑재된 패키지 본체 상부에 상기 나노하이브리드 박막을 구비함으로써(도 12 참조), 그 설치 방법이 간단하다는 장점이 있다. 또한, 양자점이 광원에서 발생하는 열에 의해 열화되거나 소멸하는 것을 방지할 수 있어 사용 시간에 따른 발광 효율의 안정성이 변화하지 않고 유지될 수 있어, 시간에 따른 광안전성이 우수하다는 장점이 있다.
The nanohybrid thin film manufactured according to the present invention is different from the conventional structure including a quantum dot in a cup-type device, and the nanohybrid thin film is provided on the package body on which the light emitting device is mounted ), There is an advantage that the installation method is simple. Also, since the quantum dots can be prevented from deteriorating or disappearing due to heat generated in the light source, the stability of the luminescence efficiency according to the use time can be maintained unchanged, and the light stability over time is advantageous.

본 발명의 또 다른 태양은 상기 나노하이브리드 박막을 포함하는 백색 발광 다이오드에 관한 것으로서, 상기 나노하이브리드 박막은 청색 영역의 빛을 흡수하여 황색 영역의 빛을 발광하는 하향 변환(Down conversion)을 수행하는 역할을 하므로, 청색 광원의 LED에 도입되어 백색 발광 다이오드로 제조하여 사용할 수 있다.
Another aspect of the present invention relates to a white light emitting diode including the nanohybrid thin film, wherein the nanohybrid thin film absorbs light of a blue region and performs down conversion to emit light of a yellow region Therefore, it can be used as a white light emitting diode by being introduced into an LED of a blue light source.

본 발명의 또 다른 태양은 상기 발광 소자 패키지를 포함하는 조명에 관한 것으로서, 상기 나노하이브리드 박막은 양자점의 함량 및 박막의 두께 등으로 조절하여 제조하면, 조명의 발광효율, 연색성 및 상관색온도 등을 조절 가능하여 백열등, 형광등 등의 다양한 용도의 조명으로 제조하여 사용할 수 있다.
Another aspect of the present invention relates to an illumination including the light emitting device package. When the nanohybrid thin film is manufactured by adjusting the quantum dot content and the thickness of the thin film, the light emitting efficiency, color rendering property, and correlated color temperature It can be manufactured and used for various purposes such as an incandescent lamp, a fluorescent lamp, and the like.

이하에서는 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 자세하게 설명을 한다. 그러나, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에 의해 한정되는 것을 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the scope of the present invention is not limited by the following examples.

[[ 실시예Example ]]

준비예Preparation Example 1.  One. 양자점의Quantum dot 제조 Produce

(1) 1단계: 코어 및 리간드의 형성(1) Step 1: Formation of cores and ligands

질산은 (AgNO3 , 99%, Aldrich, 0.10 mmol), 인듐 아세틸아세토네이트 (In(acac)3, 99.99%, aldrich, 0.50 mmol), 올레산(OA,90%, aldrich, 1.50 mmol), 및 1-옥타데켄 (ODE,30 90 % Aldrich, 25 mmol)을 둥근바닥 삼목 플라스크(three neck flask)에 주입한 후 질소 가스로 20 분간 퍼지하였다. 질소가스 퍼지를 수행한 후 90℃로 가열한 반응 용액에 도데칸티올(DDT, 98%, Aldrich, 4.0 mmol)을 주입하였다. 이후, 올레일아민(OLA, 70%, Aldrich, 4.0 mmol)에 황 (S, 99.98%, Aldrich, 0.8 mmol)을 녹여 만든 황 전구체 용액을 120℃로 가열한 반응용액에 재빨리 주입하여 용액 1을 제조하였다. Silver nitrate (AgNO 3 , 99%, Aldrich, 0.10 mmol), indium acetylacetonate (In (acac) 3, 99.99%, aldrich, 0.50 mmol), oleic acid (OA, 90%, aldrich, 1.50 mmol) and 1-octadecene (ODE, 30 90% Aldrich, 25 mmol) were poured into a round neck three neck flask, Purged for 20 minutes. After purging with nitrogen gas, dodecane thiol (DDT, 98%, Aldrich, 4.0 mmol) was injected into the reaction solution heated to 90 ° C. The sulfur precursor solution prepared by dissolving sulfur (S, 99.98%, Aldrich, 0.8 mmol) in oleic amine (OLA, 70%, Aldrich, 4.0 mmol) was rapidly injected into the reaction solution heated to 120 ° C, .

(2) 2 단계 : 쉘의 성장(2) Step 2: Growth of Shell

3분이 지난 후 상기 용액 1에 아연 스테아레이트(zinc stearate, 10-12 % An basis, Aldrich, 0.4 mmol)와 트리옥틸포스핀(TOP, 4 mmol) 용제에 황 (S, 0.4 mmol)을 용해한 황 전구체 용액을 180℃로 가열한 반응용액에 주입하고 2시간 동안 반응시켜서 최종 반응용액을 제조하였다. After 3 minutes, sulfur (S, 0.4 mmol) dissolved in zinc stearate (10-12% An basis, Aldrich, 0.4 mmol) and trioctylphosphine (TOP, 4 mmol) The precursor solution was injected into the reaction solution heated to 180 캜 and reacted for 2 hours to prepare a final reaction solution.

(3) 3 단계: 양자점의 정제 및 분리(3) Step 3: Purification and separation of QDs

상기 최종 반응용액을 원심분리기를 통해 정제한 후 톨루엔 용액에 녹여 세척하여 AgIn5S8/ZnS을 제조하였다.
The final reaction solution was purified through a centrifuge, dissolved in toluene solution and washed to prepare AgIn 5 S 8 / ZnS.

비교준비예Example of comparison preparation 1.  One. AgInAgin 55 SS 8 8 of 제조 Produce

질산은 (AgNO3 , 99%, Aldrich, 0.10 mmol), 인듐 아세틸아세토네이트 (In(acac)3, 99.99%, aldrich, 0.50 mmol), 올레산(OA,90%, aldrich, 1.50 mmol), 및 1-옥타데켄 (ODE,30 90 % Aldrich, 25 mmol)을 둥근바닥 삼목 플라스크(three neck flask)에 주입한 후 질소 가스로 20 분간 퍼지하였다. 질소가스 퍼지를 수행한 후 120℃로 가열한 반응 용액에 올레일아민(OLA, 70%, Aldrich, 4.0 mmol)에 황 (S, 99.98%, Aldrich, 0.8 mmol)을 녹여 만든 황 전구체 용액을 재빨리 주입하여 용액 1을 제조하였다. 이를 원심분리기를 통해 정제한 후 톨루엔 용액에 녹여 세척하여 AgIn5S8 나노하이브리드 박막을 제조하였다.
Silver nitrate (AgNO 3 , 99%, Aldrich, 0.10 mmol), indium acetylacetonate (In (acac) 3, 99.99%, aldrich, 0.50 mmol), oleic acid (OA, 90%, aldrich, 1.50 mmol) and 1-octadecene (ODE, 30 90% Aldrich, 25 mmol) were poured into a round neck three neck flask, Purged for 20 minutes. The sulfur precursor solution was prepared by dissolving sulfur (S, 99.98%, Aldrich, 0.8 mmol) in oleic amine (OLA, 70%, Aldrich, 4.0 mmol) in a reaction solution heated to 120 ° C after nitrogen gas purging. Solution 1 was prepared. This was purified through a centrifuge and dissolved in a toluene solution to be washed to prepare AgIn 5 S 8 Nanohybrid thin films were prepared.

실험예Experimental Example 1.  One. 양자점의Quantum dot 특성 분석 1 Characteristic Analysis 1

상기 준비예 1에서 제조한 양자점을 Xe lamp (450 nm)를 이용하여 파장변화에 따른 여기 및 발광강도를 측정하여 그 결과를 도 1(a)에 나타내었고, 파장변화에 따른 흡광도를 측정하여 그 결과를 도 1(b)에 나타내었다. 또한, 상기 준비예 1 및 비교준비예 1의 양자점을 UV 분광계(UV-visible spectrophotometer, SCINCO, S-3100)를 이용하여 (203) 평면에서 X-선 회절분석하여 그 결과를 도 1(c)에 나타내었고, 준비예 1의 양자점을 투과 전자 현미경으로 관찰하여 그 결과를 도 1(d)에 나타내었다. The excitation and emission intensity of the quantum dots prepared in Preparation Example 1 were measured with a Xe lamp (450 nm) according to the wavelength change, and the results are shown in FIG. 1 (a) The results are shown in Fig. 1 (b). The quantum dots of Preparation Example 1 and Comparative Preparation Example 1 were subjected to X-ray diffraction analysis on a (203) plane using a UV-visible spectrophotometer (SCINCO, S-3100) , And the quantum dots of Preparation Example 1 were observed with a transmission electron microscope. The results are shown in Fig. 1 (d).

도 1(a)에 따르면, 상기 준비예 1에서 제조한 양자점은 약 300 ~ 500 nm의 파장영역에서 여기하여 약 530 ~ 560 nm의 파장에서 발광하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 도 1(b)에 따르면 약 350 ~ 480 nm의 파장에서 가장 우수한 흡광도를 나타내는 것을 확인할 수 있다. 이를 통해, 본 발명에 따른 양자점은 약 430 ~ 460 nm 범위의 청색광을 흡수하여 약 530 ~ 560 nm 범위의 황색 계열의 빛을 발광하는 것을 알 수 있다. According to FIG. 1 (a), it can be seen that the quantum dots prepared in Preparation Example 1 are excited in a wavelength range of about 300 to 500 nm and emitted at a wavelength of about 530 to 560 nm. 1 (b), it can be confirmed that it exhibits the most excellent absorbance at a wavelength of about 350 to 480 nm. Accordingly, it can be seen that the quantum dot according to the present invention absorbs blue light in the range of about 430 to 460 nm and emits yellow light in the range of about 530 to 560 nm.

도 1(c)에 따르면, 코어/쉘 구조를 가지는 제조예 1에서 제조된 양자점과 단일 구조의 비교제조예 1의 양자점은 유사한 피크를 가지나 회절 강도가 다른 것을 통해, 대부분 유사한 결정구조를 가지나 일부 결정의 함량 및 크기가 다른 것을 알 수 있다. According to Fig. 1 (c), the quantum dots of Comparative Example 1 in which the quantum dots prepared in Production Example 1 having a core / shell structure have a similar peak but have diffraction intensities different from each other have mostly similar crystal structures, It can be seen that the content and size of the crystals are different.

도 1(d)에 따르면, 본 발명의 제조예 1에서 제조된 양자점의 크기는 지름이 약 3.0 nm인 것을 확인할 수 있다.
According to FIG. 1 (d), the size of the quantum dot produced in Production Example 1 of the present invention is confirmed to be about 3.0 nm in diameter.

실시예Example 1.  One. 양자점Qdot /고분자 나노하이브리드 박막의 제조 1/ Preparation of polymer nanohybrid thin films 1

(1) 1단계 : 인듐 틴 옥사이드(ITO)가 코팅된 유리기판을 세척한 후 자외선 방사 및 오존에 20 분간 노출하여 소독한다. 그리고 폴리스티렌 술폰산, PEDOT/PSS(Baytron AI 4083, Bayer) 및 메탄올을 1:1:1의 비율로 혼합하여 만든 용액을 4000 rpm으로 35 초동안 ITO/유리 기판 상에 스핀코팅하였다. (1) Step 1: After cleaning the glass substrate coated with indium tin oxide (ITO), it is exposed to ultraviolet radiation and ozone for 20 minutes to be sterilized. Then, a solution prepared by mixing polystyrene sulfonic acid, PEDOT / PSS (Baytron AI 4083, Bayer) and methanol at a ratio of 1: 1: 1 was spin-coated on the ITO / glass substrate at 4000 rpm for 35 seconds.

(2) 2단계 : 디메틸포름아마이드(dimethylformamide)와 톨루엔(toluene)의 혼합 용매(dimethylformamide/toluene, 33.3 vol%)에 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)를 녹여 만든 1 % 폴리메틸메타크릴레이트 용제에 상기 준비예 1과 동일한 방법으로 제조된 양자점을 도입하였다. 이때, 상기 양자점은 폴리메틸메타크릴레이트 100 중량부에 대하여 10 중량부가 되도록 0.027 g을 도입하여 양자점/고분자 혼합용액을 제조하였다. (2) Step 2: A 1% polymethyl methacrylate solvent prepared by dissolving polymethyl methacrylate (PMMA) in a mixed solvent of dimethylformamide and toluene (dimethylformamide / toluene, 33.3 vol%) Quantum dots prepared in the same manner as in Preparation Example 1 were introduced. At this time, 0.027 g of the quantum dots was introduced in an amount of 10 parts by weight based on 100 parts by weight of polymethylmethacrylate to prepare a quantum dot / polymer mixed solution.

상기 혼합용액을 30 ml 용량의 시린지에 담아 시린지펌프(kdScientific, KDS100)에 적재하고 48 ~ 52 ㎕min- 1 으로 주입하였다. 고압전원(high voltage power supply, 205B, Bertan)에 연결한 후, 상기 혼합 용액을 상기 단계 1의 PEPOD/PSS가 코팅된 ITO 기판과 시린지펌프의 바늘(needle) 사이를 약 20 cm 거리로 설치한 후에 약 14 ~ 15 kVcm- 1 의 전기장을 가하였고, 시린지펌프의 니들로부터 상기 혼합용액을 PEPOD/PSS가 코팅된 ITO 기판 위에 160 분 동안 1.2 ㎛ 두께가 되도록 전기분사하였다. 전기분사 후 상기 양자점 및 고분자를 포함하는 나노하이브리드 박막은 클로로포름 증기로 2 초간 처리되었다.It was injected with 1-the mixture loaded into the packed syringe pump (kdScientific, KDS100) in 30 ml capacity syringe, and 48 ~ 52 ㎕min. The mixed solution was installed at a distance of about 20 cm between the ITO substrate coated with the PEPOD / PSS of Step 1 and the needle of the syringe pump after about 14 ~ 15 kVcm - had an electric field of 1, and so that the electrical injection 1.2 ㎛ thickness for 160 minutes on the mixed solution to the PEPOD / PSS coated ITO substrate from the needle of a syringe pump. After the electrospinning, the nanohybrid thin film including the quantum dot and the polymer was treated with chloroform vapor for 2 seconds.

(3) 3단계 : PEPOD/PSS가 코팅된 ITO 기판 위에 전기 분사된 양자점/고분자 나노하이브리드 박막을 증류수에 약 1분 동안 담지하여 PEDOT/PSS층을 용해시켜 기판으로부터 분리되어 수면상에 떠있는 나노하이브리드 박막을 집게로 집어내어 양자점/고분자 나노하이브리드 박막을 제조하였다.(도 16 및 17 참조)
(3) Step 3: The quantum dot / polymer nano hybrid thin film coated on PEPOD / PSS coated ITO substrate is immersed in distilled water for about 1 minute to dissolve the PEDOT / PSS layer, The hybrid thin film was picked up with a forceps to prepare a quantum dot / polymer nanohybrid thin film (see FIGS. 16 and 17)

실시예Example 2 ~ 6.  2 to 6. 양자점Qdot /고분자 나노하이브리드 박막의 제조 2/ Fabrication of polymer nanohybrid thin films 2

상기 실시예 1의 단계 2에서 상기 양자점은 폴리메틸메타크릴레이트 100 중량부에 대하여 하기 표 1과 같은 중량부가 되도록 도입된 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 나노하이브리드 박막을 제조하였다. 이때, 전기 방사 시간을 조절하여 두께가 유사한 나노하이브리드 박막을 제조하였다. A nanohybrid thin film was prepared in the same manner as in Example 1, except that the quantum dots were introduced in a weight ratio of 100 parts by weight of polymethylmethacrylate in the step 2 of Example 1, as shown in Table 1 below. At this time, a nanohybrid thin film having a similar thickness was prepared by controlling the electrospinning time.

양자점(비율)Quantum dot (ratio) PMMA(비율)PMMA (ratio) 전기방사시간
(분)
Electrospinning time
(minute)
박막두께
(㎛)
Thin film thickness
(탆)
실시예 2Example 2 5050 100100 160160 1.541.54 실시예 3Example 3 7575 100100 160160 1.611.61 실시예 4Example 4 100100 100100 130130 1.081.08 실시예 5Example 5 125125 100100 110110 1.201.20 실시예 6Example 6 150150 100100 110110 1.461.46

실시예Example 7 ~ 11.   7-11. 양자점Qdot /고분자 나노하이브리드 박막의 제조 3/ Fabrication of polymer nanohybrid thin films 3

상기 실시예 4의 단계 2에서 상기 혼합용액을 하기 표 2의 조건으로 전기 분사한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 방법으로 제조되었다. The same procedure as in Example 4 was carried out except that the mixed solution was electro-sprayed in the step 2 of Example 4 under the conditions shown in Table 2 below.

양자점(비율)Quantum dot (ratio) PMMA(비율)PMMA (ratio) 전기방사시간
(시간)
Electrospinning time
(time)
박막두께
(㎛)
Thin film thickness
(탆)
실시예 7Example 7 100100 100100 1212 6.36.3 실시예 8Example 8 100100 100100 1414 7.47.4 실시예 9Example 9 100100 100100 2424 11.111.1 실시예 10Example 10 100100 100100 2626 12.312.3 실시예 11Example 11 100100 100100 2828 13.113.1

실시예Example 12 ~ 15.  12-15. 양자점Qdot /고분자 나노하이브리드 박막의 제조 4/ Manufacture of polymer nanohybrid thin films 4

상기 실시예 4의 단계 2에서 상기 혼합용액을 하기 표 3의 조건으로 전기 분사한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 방법으로 제조되었다. The same procedure as in Example 4 was carried out except that the mixed solution was electro-sprayed in the step 2 of Example 4 under the conditions shown in Table 3 below.

전기방사시간(시간)Electrospinning time (hours) 박막두께(㎛) Thin film thickness (탆) 실시예 12Example 12 1212 6.16.1 실시예 13Example 13 1818 8.78.7 실시예 14Example 14 2222 10.510.5 실시예 15Example 15 3232 14.714.7

실시예Example 16.  16. 양자점Qdot /고분자 나노하이브리드 박막의 제조 5/ Preparation of polymer nanohybrid thin films 5

상기 실시예 2의 단계 2에서 상기 1.8 %의 폴리메틸메타크릴레이트 용제를 사용한 혼합용액을 6 시간 동안 분사하여 두께가 38 ㎛가 되도록 코팅한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 나노하이브리드 박막을 제조하였다.
In the same manner as in Example 2 except that the mixed solution containing 1.8% of the polymethylmethacrylate solvent was sprayed for 6 hours in the step 2 of Example 2 to form a coating having a thickness of 38 탆, a nanohybrid thin film .

비교예Comparative Example 1. One. 양자점Qdot /고분자 나노하이브리드 박막의 제조 6/ Preparation of polymer nanohybrid thin films 6

상기 실시예 4의 단계 2에서 상기 혼합용액을 400 분 동안 두께가 2.9 ㎛ 가 되도록 전기분사한 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 나노하이브리드 박막을 제조하였다.
The nanohybrid thin film was prepared in the same manner as in Example 4 except that the mixed solution was electrodeposited to a thickness of 2.9 mu m for 400 minutes in the step 2 of Example 4. [

제조예Manufacturing example 1. 발광소자 패키지의 제조 1 1. Fabrication of Light Emitting Device Package 1

본 발명의 실시예 4에서 제조된 나노 하이브리드 박막을 60 mA에서 14 lm/W의 발광효율을 가진 청색 LED 를 포함하는 크기 5.4 mm × 5.0 mm 발광소자 본체의 상부에 리모트 타입(remote type)으로 설치하여 발광소자 패키지를 완성하였다.(도 12(a) 참조)
The nanohybrid thin film prepared in Example 4 of the present invention was installed in a remote type on the top of a light emitting device body having a size of 5.4 mm x 5.0 mm including a blue LED having a luminous efficiency of 14 lm / W at 60 mA Thereby completing the light emitting device package (see Fig. 12 (a)).

제조예Manufacturing example 2. 발광소자 패키지의 제조 2 2. Manufacturing of light emitting device package 2

본 발명의 실시예 1에서 제조된 양자점을 실리콘바인더와 혼합하여 결합하고 60 mA에서 14 lm/W의 발광효율을 가진 청색 LED 크기 5.4 mm × 5.0 mm의 발광소자 본체에 도입하여 발광소자 패키지를 완성하였다.(도 12(b) 참조)
The quantum dot prepared in Example 1 of the present invention was mixed with a silicon binder and introduced into a blue LED size 5.4 mm x 5.0 mm having a luminous efficiency of 14 lm / W at 60 mA to complete a light emitting device package (See Fig. 12 (b)).

실험예Experimental Example 1. 나노하이브리드 박막의 특성 분석 1 1. Characterization of nanohybrid thin films 1

상기 실시예 1 ~ 실시예 6에서 제조된 나노하이브리드 박막을 UV 분광계(UV-visible spectrophotometer, SCINCO, S-3100)를 이용하여 투과도를 측정하였고, 그 결과를 도 2(a)에 나타내었다. 또한, PL 강도를 측정하여 그 결과를 도 2(b)에 나타내었고, 실시예 1에서 제조된 양자점의 발광 최대 피크에서의 PL 발광강도를 기준으로 PL 발광강도를 구하여 그 결과를 도 3에 나타내었다. The nanohybrid thin films prepared in Examples 1 to 6 were measured for transmittance using a UV-visible spectrophotometer (SCINCO, S-3100). The results are shown in FIG. 2 (a). The PL intensity was measured, and the result was shown in Fig. 2 (b). The PL emission intensity was determined on the basis of the PL emission intensity at the emission maximum peak of the quantum dot prepared in Example 1, .

도 2(a)에 따르면 나노하이브리드 박막에서 양자점의 함량이 증가할수록 투과도가 현저하게 낮아지는 것을 확인할 수 있다. 즉, 양자점의 함량에 비례하여 투과도가 낮아지는 것을 알 수 있다. According to FIG. 2 (a), as the content of quantum dots increases in the nanohybrid thin film, the transmittance is significantly lowered. That is, it can be seen that the transmittance is decreased in proportion to the content of the quantum dots.

도 2(b)에 따르면, 실시예 1 ~ 실시예 6 모두 약 560 ~ 600 nm의 영역에서 피크를 가지는 것을 확인할 수 있고, 이를 통해 본 발명에 따른 양자점은 황색 영역의 빛을 발광하는 것을 알 수 있다. 또한, 도 3에 따르면 양자점 함량이 고분자 매트릭스 100 중량부에 대해 100 중량부인 경우 가장 우수한 PL 강도를 나타내는 것을 확인할 수 있고, 이를 통해, 양자점이 고분자 매트릭스 내에 1:1의 비율로 포함되어 있는 경우 가장 우수한 발광강도를 나타내는 것을 알 수 있다.
According to FIG. 2 (b), it can be seen that all of Examples 1 to 6 have peaks in the region of about 560 to 600 nm, and the quantum dots according to the present invention emit light in the yellow region have. According to FIG. 3, it can be confirmed that the PL intensity is highest when the quantum dot content is 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer matrix. Thus, when quantum dots are contained at a ratio of 1: 1 in the polymer matrix, It can be seen that it exhibits excellent luminescence intensity.

실험예Experimental Example 2. 나노하이브리드의 특성 분석 2 2. Characterization of nanohybrid 2

상기 실시예 1, 실시예 3, 실시예 4 및 실시예 6에서 제조된 나노하이브리드 박막을 투과전자현미경(TEM, JEM-4010, 400 kV)을 이용하여 관찰하였고 그 결과를 도 4에 나타내었다. 도 4에 따르면, 고분자 매트릭스 내에 포함된 양자점의 함량이 증가할수록 투과전자현미경 이미지에서 관찰 가능한 양자점의 수도 증가하는 것을 확인할 수 있다.
The nanohybrid thin films prepared in Examples 1, 3, 4 and 6 were observed using a transmission electron microscope (TEM, JEM-4010, 400 kV) and the results are shown in FIG. According to FIG. 4, as the content of the quantum dots contained in the polymer matrix increases, the number of quantum dots observable in the transmission electron microscope image increases.

실험예Experimental Example 3. 나노하이브리드 박막의 특성분석 1 3. Characterization of nanohybrid thin films 1

상기 실시예 7 ~ 실시예 11 및 비교예 1에서 제조된 나노하이브리드 박막을 UV 분광계(UV-visible spectrophotometer, SCINCO, S-3100)를 이용하여 파장에 따른 투과도 변화를 측정하였고, 그 결과를 도 5(a)에 나타내었다. 또한, Xe lamp를 이용하여 PL 강도를 측정하였고, 그 결과를 도 5(b)에 나타내었고, 이를 이용하여 비교예 1의 550 nm에서의 PL 강도를 기준으로 한 PL 강도 향상비율을 계산하여 그 결과를 도 6에 나타내었다. The nanohybrid thin films prepared in Examples 7 to 11 and Comparative Example 1 were measured for transmittance change according to wavelength by using a UV-visible spectrophotometer (SCINCO, S-3100). The results are shown in FIG. 5 (a). The PL intensity was measured using a Xe lamp. The result is shown in FIG. 5 (b). Using this, the PL intensity enhancement ratio based on the PL intensity at 550 nm of Comparative Example 1 was calculated, The results are shown in Fig.

도 5(a)에 따르면, 550 nm일 때 상기 실시예 7 ~ 실시예 11 및 비교예 1과 같이 박막두께가 두꺼워질수록 투과도가 비례적으로 낮아지는 것을 확인할 수 있다. 도 5(b) 및 도 6에 따르면, PL 강도는 나노하이브리드 박막의 두께가 증가함에 따라 비례적으로 증가하는 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 나노하이브리드 박막의 두께와 투과도는 반비례하고, 박막의 두께와 PL강도는 서로 비례하는 것을 알 수 있다.
As shown in FIG. 5 (a), it can be seen that as the thickness of the thin film becomes thicker, the transmittance decreases proportionally as in the case of Examples 7 to 11 and Comparative Example 1 at 550 nm. According to FIG. 5 (b) and FIG. 6, it can be seen that the PL intensity increases proportionally as the thickness of the nanohybrid thin film increases. That is, the thickness and transmittance of the nanohybrid thin film according to the present invention are inversely proportional, and the thickness of the thin film and the PL intensity are proportional to each other.

실험예Experimental Example 4. 나노하이브리드 박막의 특성분석 2 4. Characterization of nanohybrid films 2

상기 실시예 12 ~ 실시예 15에서 제조된 나노하이브리드 박막을 60 mA에서 14 lm/W의 발광효율을 가진 청색 LED 상에 약 600 ㎛ 거리에 리모트 타입(remote type)으로 설치하였고(도 12(a) 참조) 분광계(spectrophotometer, Darsapro-5000, PSI Co. Ltd)를 이용하여 EL 강도를 측정한 후, EL 스펙트럼 결과를 도 7(b)에 나타내었다. 또한, CIE 색좌표를 분광계(spectrophotometer, Darsapro-5000, PSI Co. Ltd)를 이용하여 측정하였고, 그 결과를 도 7(c) 및 표 4에 나타내었다. 이때, CIE 색좌표는 물체의 색을 색도좌표로 정의하고 물체의 명도가 일정한 평면을 가지는 도표를 나타낸다(International Commission on Illumination (CIE) 1931 color coordiantes). The nanohybrid thin films prepared in Examples 12 to 15 were set as a remote type at a distance of about 600 mu m on a blue LED having an emission efficiency of 14 lm / W at 60 mA ). The EL intensity was measured using a spectrophotometer (Darsapro-5000, PSI Co. Ltd), and the EL spectrum results are shown in FIG. 7 (b). In addition, the CIE color coordinates were measured using a spectrophotometer (Darsapro-5000, PSI Co. Ltd), and the results are shown in FIG. 7 (c) and Table 4. At this time, the CIE color coordinates define a color of an object as a chromaticity coordinate, and a chart having a plane in which the brightness of the object is constant (International Commission on Illumination (CIE) 1931 color coordiantes).

두께(㎛)Thickness (㎛) CIE xCIE x CIE yCIE y 실시예 12Example 12 6.16.1 0.320.32 0.270.27 실시예 13Example 13 8.78.7 0.350.35 0.330.33 실시예 14Example 14 10.510.5 0.390.39 0.370.37 실시예 15Example 15 14.714.7 0.430.43 0.430.43

도 7(b)에 따르면, 실시예 12에서 제조된 나노하이브리드 박막의 경우 약 450 nm 부근에서 청색광 영역에서 강한 피크를 나타내고, 약 560 nm ~ 600 nm 부근의 황색광 계열의 영역에서는 상대적으로 낮은 EL 강도를 나타내는 것을 확인할 수 있다. 반대로, 실시예 15에서 제조된 나노하이브리드 박막의 경우 청색광 영역에서는 낮은 EL 강도를 나타내지만 황색광 계열의 영역에서는 상대적으로 가장 높은 EL 강도를 나타내는 것을 확인할 수 있다. According to Fig. 7 (b), the nanohybrid thin film prepared in Example 12 exhibits a strong peak in the blue light region at about 450 nm and a relatively low EL in the yellow light region in the vicinity of about 560 nm to 600 nm It can be confirmed that it represents the strength. On the contrary, the nanohybrid thin film prepared in Example 15 exhibits low EL intensity in the blue light region, but relatively high EL intensity in the yellow light series region.

이를 통해, 본 발명에 따른 나노하이브리드 박막은 그 두께가 증가할수록, 청색광의 흡수율은 높아지고 황색계열의 빛을 발광하는 것을 알 수 있다. As a result, it can be seen that as the thickness of the nanohybrid thin film according to the present invention increases, the absorption rate of blue light increases and light of yellow series is emitted.

도 7(c)에 따르면, 나노하이브리드 박막의 두께가 증가할수록, 청색계열의 영역에서 황색계열의 위치로 색좌표 값이 이동하는 것을 확인할 수 있는데, 이는 나노하이브리드 박막이 포함하는 양자점의 하향변환(down conversion) 효과로 인하여 청색 계열의 빛은 흡수되고 황색 계열의 발광이 증가하였기 때문이다.
According to FIG. 7 (c), as the thickness of the nanohybrid thin film increases, the color coordinate shifts from the blue region to the yellow region. This is because the downward conversion of the quantum dots included in the nanohybrid thin film conversion effect caused the blue light to be absorbed and the yellow light to increase.

실험예Experimental Example 5. 나노하이브리드 박막의 특성분석 3 5. Characterization of nanohybrid thin films 3

상기 실시예 12 ~ 실시예 15에서 제조된 나노하이브리드 박막을 60 mA에서 14 lm/W의 발광효율을 가진 청색 LED 상에 약 600 ㎛ 거리에 리모트 타입(remote type)으로 설치하였고(도 7(a) 참조) 이를 분광계(spectrophotometer, Darsapro-5000, PSI Co. Ltd)를 이용하여 상관색온도(CCT, corelated color temperature, K), 발광효율(LE, lm/W) 및 연색지수(CRI, Ra)를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다. The nanohybrid thin films prepared in Examples 12 to 15 were set as a remote type at a distance of about 600 mu m on a blue LED having an emission efficiency of 14 lm / W at 60 mA Corelated color temperature (K), luminous efficiency (LE, lm / W) and color rendering index (CRI, R a ) were measured using a spectrophotometer (Darsapro-5000, PSI Co. Ltd.) And the results are shown in Table 5 below.

이때, 상기 상관색온도는 시료 광원의 색도좌표를 나타내는 점에서 가장 가까운 완전 방세체 궤적상의 점에 대응하는 색온도를 말하는 것이고, 상기 연색지수는 광원에 의해 조명되는 물체색의 지각이 규정된 조건하에서 기준 광원으로 조명했을 때의 지각과 맞는 정도를 나타내는 지수이다.Here, the correlated color temperature refers to a color temperature corresponding to a point on the nearest perfect filler body trajectory nearest to a point indicating chromaticity coordinates of the sample light source, and the color rendering index is a value obtained by dividing the reference light source Is an index indicating the degree of fit with the perception of the light when illuminated.

두께(㎛)Thickness (㎛) LE(lm/W)LE (lm / W) CCT(K)CCT (K) CRI(Ra)CRI (Ra) 실시예 12Example 12 6.16.1 3232 68576857 8080 실시예 13Example 13 8.78.7 4040 46104610 7171 실시예 14Example 14 10.510.5 4949 38033803 6464 실시예 15Example 15 14.714.7 4646 32583258 5959

상기 표 5에 따르면, 나노하이브리드 박막의 두께가 증가할수록, 상관색 온도가 낮아지는 것을 확인할 수 있고, 이를 통해, 나노하이브리드 박막의 두께가 증가할수록 박막을 통과한 빛의 색상이 황색 계열에 가까워지는 것을 알 수 있다. 또한, 연색지수도 두께 증가에 따라 비례적으로 낮아지는 것을 확인할 수 있는데, 이를 통해 박막을 통과한 빛의 색재현력은 박막의 두께가 두꺼워짐에 따라 낮아지는 것을 알 수 있다. 또한, 상기 표 5에서 LE 발광강도는 두께가 얇은 실시예 12의 경우에는 32 lm/W로 낮고, 두께 10.5 ㎛인 실시예 14의 경우 가장 우수한 것을 확인할 수 있다.
According to Table 5, as the thickness of the nanohybrid thin film increases, the correlated color temperature decreases. As a result, as the thickness of the nanohybrid thin film increases, the color of the light passing through the thin film becomes closer to the yellow color . In addition, the color rendering index decreases proportionally with increasing thickness, which shows that the coloring power of the light passing through the thin film becomes lower as the thickness of the thin film becomes thicker. Also, in Table 5, the LE emission intensity is as low as 32 lm / W in the case of Example 12 in which the thickness is thin, and is superior in the case of Example 14 in which the thickness is 10.5 占 퐉.

실험예Experimental Example 6. 나노하이브리드 박막의 균일성 분석 6. Uniformity Analysis of Nano Hybrid Thin Films

상기 실시예 16에서 제조된 발광소자 패키지에서의 나노하이브리드 박막을 하기 도 9와 같이 9등분하여 박막의 두께를 전계방사 주사전자현미경(FE-SEM, JSM 7401F)으로 관찰하였고, 그 결과를 도 10 및 표 6에 나타내었다. 또한, 각 박막의 PL 파장 강도를 측정하였고, 그 결과를 도 11에 나타내었다. The nanohybrid thin film in the light emitting device package manufactured in Example 16 was divided into nine equal parts as shown in FIG. 9, and the thickness of the thin film was observed with a field emission scanning electron microscope (FE-SEM, JSM 7401F) And Table 6. The PL wavelength intensity of each thin film was measured, and the results are shown in FIG.

aa bb cc dd ee ff gg hh ii 두께
(㎛)
thickness
(탆)
38.138.1 39.039.0 38.138.1 38.438.4 38.238.2 38.838.8 37.137.1 37.937.9 38.138.1

도 10 및 표 6에 따르면, 본 발명에 따른 나노하이브리드 박막의 두께는 38 ± 1 ㎛로, 대체적으로 전 부분에서 균일한 두께를 나타내는 것을 확인할 수 있다.10 and Table 6, it can be seen that the thickness of the nanohybrid thin film according to the present invention is 38 +/- 1 mu m, which is generally uniform throughout the entire portion.

또한, 도 11(a) 및 11(b)에 따르면, 나노하이브리드 박막의 조각들의 PL 발광강도는 약 580 nm 파장에서 약 2000 ~ 2300 으로 유사한 상대 강도를 가지는 피크를 나타내는 것을 확인할 수 있다. 이를 통해, 본 발명에 따라 제조된 나노 하이브리드 박막은 우수한 균일성을 나타내는 것을 알 수 있다.
11 (a) and 11 (b), it can be confirmed that the PL emission intensity of the pieces of the nanohybrid thin film exhibits a peak having a similar relative intensity from about 2000 to 2300 at a wavelength of about 580 nm. Thus, it can be seen that the nanohybrid thin film produced according to the present invention exhibits excellent uniformity.

실험예Experimental Example 7. 발광소자 패키지에서의 나노하이브리드 박막의 단면도 관찰 7. Cross-sectional view of nanohybrid thin film in light emitting device package

상기 실시예 16에서 제조된 발광소자 패키지에서의 나노하이브리드 박막의 단면을 관찰하기 위하여 투과전자현미경(TEM, JEM-4010, 400 kV)을 이용하여 상기 나노하이브리드 박막의 단면을 측정하였고, 그 결과를 도 10에 나타내었다. 도 10을 통해 나노하이브리드 박막의 두께를 확인할 수 있었다.
In order to observe the cross section of the nanohybrid thin film in the light emitting device package manufactured in Example 16, the cross section of the nanohybrid thin film was measured using a transmission electron microscope (TEM, JEM-4010, 400 kV) 10. 10, the thickness of the nanohybrid thin film was confirmed.

실험예Experimental Example 8. 발광소자 패키지의  8. Light emitting device package 광안정성Light stability 평가 evaluation

상기 제조예 1 및 제조예 2에서 제조된 발광소자 패키지의 안정성 평가를 수행하기 위하여 60 mA의 전류하에서 10 분 동안 분광계(spectrophotometer, Darsapro-5000, PSI Co. Ltd)를 이용하여 LE 발광강도를 측정하였고, 그 결과를 도 13에 나타내었고, CIE 색좌표를 도 14에 나타내었고, 발광효율을 그 결과를 도 15에 나타내었다. In order to evaluate the stability of the light emitting device package prepared in Production Example 1 and Production Example 2, LE emission intensity was measured using a spectrophotometer (Darsapro-5000, PSI Co. Ltd) under a current of 60 mA for 10 minutes The results are shown in FIG. 13, the CIE color coordinates are shown in FIG. 14, and the results are shown in FIG.

도 13(a) 및 13(b)에 따르면 제조예 1의 발광소자 패키지의 경우 제조예 2의 발광소자 패키지의 경우보다 10분 경과 후의 황색 영역의 발광강도 변화가 적은 것을 확인할 수 있다. 도 14(a) 및 (b)에 따르면 10 분 경과 후의 색좌표 이동 정도가 제조예 1의 경우 제조예 2의 것보다 더 적은 것을 확인할 수 있다. 도 15(a) 및 (b)에 따르면, 제조예 1의 발광소자 패키지의 경우 제조예 2의 것보다 시간에 따른 발광 효율 변화가 더욱 적은 것을 확인할 수 있다. 13 (a) and 13 (b), it can be seen that the light emitting device package of Production Example 1 exhibits less change in the light emission intensity of the yellow region after lapse of 10 minutes than that of the light emitting device package of Production Example 2. 14 (a) and 14 (b), it can be seen that the degree of movement of the color coordinates after 10 minutes has passed is smaller than that of Production Example 1 in Production Example 1. 15 (a) and 15 (b), it can be seen that the luminous efficiency of the light-emitting device package of Production Example 1 is less changed with time than that of Production Example 2. FIG.

이를 통해, 리모트 타입의 발광소자 패키지가 컵 타입의 발광소자 패키지보다 더욱 우수한 광안정성을 나타내는 것을 알 수 있다.
As a result, it can be seen that the remote type light emitting device package exhibits better light stability than the cup type light emitting device package.

Claims (23)

하기 화학식 1을 만족하는 화합물을 포함하는 코어(core);
ZnS를 포함하는 쉘(shell); 및
리간드 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 코어/쉘 구조의 양자점:
[화학식 1]
AgInxS(3x+1)/2
상기 화학식 1에 있어서, x는 3≤ x ≤ 6 를 만족하는 유리수이다.
A core comprising a compound satisfying the following formula (1);
A shell comprising ZnS; And
A quantum dot of a core / shell structure characterized by comprising a ligand polymer;
[Chemical Formula 1]
AgIn x S (3x + 1) / 2
In Formula 1, x is a rational number satisfying 3? X? 6.
제 1 항에 있어서, 상기 코어는 평균 입경이 1 nm ~ 10 nm인 것을 특징으로 하는 코어/쉘 구조의 양자점.
The quantum dot of claim 1, wherein the core has an average particle diameter of 1 nm to 10 nm.
제 1 항에 있어서, 상기 쉘은 평균 두께가 1 nm ~ 5 nm인 것을 특징으로 하는 코어/쉘 구조의 양자점.
The quantum dot of claim 1, wherein the shell has an average thickness of 1 nm to 5 nm.
제 1 항에 있어서, 상기 리간드 고분자는 옥탄티올, 도데칸티올, 헵탄티올, 8-(9H-카르바졸-9-일)옥탄-1-티올, 8-(9H-카르바졸-9-일)도데칸-1-티올, 3-메르캅토프로피온산, 비스[2-(디메틸아미노)에틸]-2-메르캅토펜타디오에이트 및 3{2,5-비스[(E)-2-(4-포르밀-(페닐)에테닐]페녹시}프로필-4-(1,2-디티올란-3-일)부타노에이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 코어/쉘 구조의 양자점.
The method of claim 1, wherein the ligand polymer is selected from the group consisting of octanethiol, dodecanethiol, heptanethiol, 8- (9H-carbazol-9-yl) (E) -2- (4-morpholino) ethyl] -2-mercaptopropanoate and 3 {2,5-bis [ Wherein the core / shell structure comprises at least one member selected from the group consisting of methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, Of the quantum dot.
제 1 항에 있어서, 상기 양자점의 발광파장은 500 nm ~ 600 nm이고, 흡광파장은 300 ~ 550 nm인 것을 특징으로 하는 코어/쉘 구조의 양자점.
The quantum dot of claim 1, wherein the quantum dot has an emission wavelength of 500 to 600 nm and an absorption wavelength of 300 to 550 nm.
제 1 항 ~ 제 5 항 중에서 선택된 어느 한 항의 코어/쉘 구조의 양자점; 및 열가소성 수지;를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노하이브리드 박막.
A quantum dot of the core / shell structure of any one of claims 1 to 5; And a thermoplastic resin.
제 6 항에 있어서, 상기 열가소성 수지는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 메틸메타크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 수지(MABS), 폴리스티렌, 폴리에스테르 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지(ABS) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노하이브리드 박막.
The thermoplastic resin composition according to claim 6, wherein the thermoplastic resin is selected from the group consisting of polymethyl methacrylate (PMMA), methyl methacrylate-styrene-acrylonitrile-butadiene copolymer resin (MABS), polystyrene, polyester and acrylonitrile-butadiene- And a copolymer resin (ABS).
제 6 항에 있어서, 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 상기 양자점을 10 ~ 150 중량부로 포함하는 것을 특징으로 하는 나노하이브리드 박막.
The nanohybrid thin film according to claim 6, wherein the quantum dot is contained in an amount of 10 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin.
제 6 항에 있어서, 상기 나노하이브리드 박막은 평균두께가 5 ~ 40 ㎛인 것을 특징으로 하는 나노하이브리드 박막.
The nanohybrid thin film according to claim 6, wherein the nanohybrid thin film has an average thickness of 5 to 40 mu m.
제 6 항에 있어서, 상기 나노하이브리드 박막을 청색 LED 광원에 도입하여 측정시, PL 파장이 500 ~ 600 nm인 것을 특징으로 하는 나노하이브리드 박막.
The nanohybrid thin film according to claim 6, wherein the nanohybrid thin film is introduced into a blue LED light source and has a PL wavelength of 500 to 600 nm.
제 6 항에 있어서, 상기 나노하이브리드 박막을 청색 LED 광원에 도입하여 투과도 측정시, 투과도가 50% ~ 80%이고, 색좌표상 CIE X 0.30 ~ 0.45이고, CIE Y 0.25 ~ 0.45이며, 상관색온도(CCT, corelated color temperature)는 2500 K ~ 7000 K인 것을 특징으로 하는 나노하이브리드 박막.
7. The method according to claim 6, wherein the nanofiber hybrid thin film is introduced into a blue LED light source and has a transmittance of 50% to 80%, a color coordinate CIE X of 0.30 to 0.45, a CIE Y of 0.25 to 0.45, and a corelated color temperature of 2500K to 7000K.
제 6 항에 있어서, 상기 나노하이브리드 박막의 연색지수(color rendering index, CRI)는 50 ~ 90인 것을 특징으로 하는 나노하이브리드 박막.
7. The method of claim 6, wherein the nano hybrid thin film has a color rendering index (CRI) 90. &Lt; / RTI &gt;
가용성 고분자 코팅층을 포함하는 기판을 준비하는 1단계;
제1항 ~ 제5항 중에서 선택된 어느 한 항의 양자점과 고분자 매트릭스 용액을 혼합한 혼합용액을 상기 가용성 고분자 코팅층 일면에 전기분사(electrospray)하여 나노하이브리드 코팅층을 형성한 후, 클로로포름 증기로 1 ~ 5 초 동안 표면처리하는 2단계; 및
가용성 고분자 코팅층을 녹여 나노하이브리드 박막을 분리하는 3단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노하이브리드 박막의 제조방법.
Preparing a substrate comprising a soluble polymer coating layer;
A mixed solution obtained by mixing a quantum dot of any one of claims 1 to 5 with a polymer matrix solution is electrosprayed on one surface of the soluble polymer coating layer to form a nanohybrid coating layer, Two-step surface treatment; And
A third step of dissolving the soluble polymer coating layer to separate the nanohybrid thin film;
Hybrid thin film according to claim 1,
제 13 항에 있어서, 상기 고분자 매트릭스 용액은 열가소성 수지 및 용제를 포함하며,
상기 열가소성 수지는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 메틸메타크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 수지(MABS), 폴리스티렌, 폴리에스테르 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지(ABS) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하며,
상기 용제는 물, 알코올, 아세톤, 에탄올, 메탄올, 디메틸포름아마이드, 톨루엔, 테트라하이드로퓨란, 노말헥산 및 DMSO(demethyl sulfoxide) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노하이브리드 박막의 제조방법.
14. The method of claim 13, wherein the polymer matrix solution comprises a thermoplastic resin and a solvent,
The thermoplastic resin may be selected from the group consisting of polymethylmethacrylate (PMMA), methylmethacrylate-styrene-acrylonitrile-butadiene copolymer resin (MABS), polystyrene, polyester and acrylonitrile-butadiene- , &Lt; / RTI &gt;
Wherein the solvent comprises at least one selected from the group consisting of water, alcohol, acetone, ethanol, methanol, dimethylformamide, toluene, tetrahydrofuran, n-hexane and demethyl sulfoxide (DMSO).
제 14 항에 있어서, 상기 고분자 매트릭스 용액은 상기 용제 100 중량부에 대하여 상기 열가소성 수지 0.5 ~ 2 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노하이브리드 박막의 제조방법.
15. The method according to claim 14, wherein the polymer matrix solution comprises 0.5 to 2 parts by weight of the thermoplastic resin per 100 parts by weight of the solvent.
제 13 항에 있어서, 상기 전기분사는 12 ~ 18 kVcm-1의 전기장 하에서 가용성 고분자 코팅층의 표면으로부터 15 cm ~ 25 cm의 이격 거리에서 전기분사시켜서 수행하는 것을 특징으로 하는 나노하이브리드 박막의 제조방법.
14. The method of claim 13, wherein the electrospray is performed by electrospraying at a distance of 15 cm to 25 cm from the surface of the soluble polymer coating layer under an electric field of 12 to 18 kVcm -1 .
제 13 항에 있어서, 상기 양자점은
은 전구체 용액 및 인듐 전구체 용액을 1 atm, 10 ~ 35 ℃에서 혼합한 후, 수분 및 산소가 제거된 질소 분위기 하에서 80 ~ 100 ℃로 가열한 후 리간드 형성제와 반응시키고, 황 전구체 용액을 90 ~ 200 ℃의 온도에서 주입하여 코어를 형성하는 2-1단계;
상기 1단계에서 코어가 형성된 혼합용액에 아연 전구체 용액 및 황 전구체 용액을 150 ~ 260 ℃로 1 ~ 3 시간 동안 반응시켜 쉘을 성장시키는 2-2단계; 및
상기 2단계의 혼합용액에서 양자점을 분리하는 2-3단계;
를 포함하는 공정을 수행하여 제조한 것을 특징으로 하는 나노하이브리드 박막의 제조방법.
14. The method of claim 13, wherein the quantum dots
The precursor solution and the indium precursor solution are mixed at 1 atm and 10 to 35 ° C, heated to 80 to 100 ° C under a nitrogen atmosphere where moisture and oxygen are removed, reacted with a ligand forming agent, 2-1 &lt; / RTI &gt; step of forming the core by injection at a temperature of 200 DEG C;
A step 2-2 in which the zinc precursor solution and the sulfur precursor solution are reacted at 150 to 260 ° C for 1 to 3 hours to grow a shell in the mixed solution in which the core is formed in the step 1; And
Separating the quantum dots in the mixed solution of the two steps;
The method of manufacturing a nanohybrid thin film according to claim 1,
제 17 항에 있어서, 상기 은 전구체 용액, 상기 인듐 전구체 용액 및 상기 2-1 단계의 황 전구체 용액은 1 : 3 ~ 6 : 5 ~ 9 의 몰비로 포함되는 것을 특징으로 하는 나노하이브리드 박막의 제조방법.
18. The method according to claim 17, wherein the silver precursor solution, the indium precursor solution, and the sulfur precursor solution in the 2-1 step are contained in a molar ratio of 1: 3 to 6: 5 to 9 .
제 17 항에 있어서, 1단계의 상기 황 전구체 용액은 황;과 용제;를 포함하며, 상기 용제는 올레인산(oleic acid), 트리옥틸포스핀옥사이드(trioctylphosphine oxide ,TOPO), 트리페닐포스핀(triphenylphosphine ,TPP), 트리옥틸포스핀(trioctylphosphine ,TOP) 및 C3 ~ C18 의 알킬아민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노하이브리드 박막의 제조방법.
The method of claim 17, wherein the sulfur precursor solution in step 1 comprises sulfur and a solvent, wherein the solvent is selected from the group consisting of oleic acid, trioctylphosphine oxide (TOPO), triphenylphosphine , TPP), trioctylphosphine (TOP), and C 3 to C 18 alkyl amines.
제 17 항에 있어서, 상기 은 전구체 용액과 상기 아연 전구체 용액 및 2-2 단계의 황 전구체 용액은 1: 3 ~ 6 : 5 ~ 9 의 몰비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 나노하이브리드 박막의 제조방법.
18. The method of claim 17, wherein the silver precursor solution, the zinc precursor solution, and the sulfur precursor solution in step 2-2 are mixed at a molar ratio of 1: 3 to 6: 5 to 9.
발광 소자;
상기 발광 소자가 탑재된 패키지 본체; 및
상기 패키지 본체 상부에 위치하며 상기 발광 소자로부터 방출되는 광의 파장을 변환하는 제 17 항의 나노하이브리드 박막;
을 포함하는 발광소자 패키지.
A light emitting element;
A package body on which the light emitting device is mounted; And
The nanohybrid thin film as set forth in claim 17, which is located above the package body and changes the wavelength of light emitted from the light emitting device.
Emitting device package.
제 6 항의 나노하이브리드 박막을 포함하는 백색 발광 다이오드.
A white light emitting diode comprising the nanohybrid thin film of claim 6.
제 6 항의 나노하이브리드 박막을 포함하는 조명.A lighting comprising the nanohybrid thin film of claim 6.
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