KR20170011616A - 청색광원용 광확산기능 일체형 양자점 시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 - Google Patents

청색광원용 광확산기능 일체형 양자점 시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 Download PDF

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Abstract

본 발명은 청색광원용 광확산기능 일체형 양자점 시트, 이의 제조방법 및 이를 구비한 백라이트 유닛에 관한 것으로서, 본 발명의 양자점 시트는 청색광원과 도광판 사이에 적용되며, 나노섬유 집합체가 3차원 네트워크 구조를 갖는 섬유상 웹 구조층을 갖는 바, 구조 및 형태상 빛을 난반사시키는 효과가 있고, 이로 인한 확산시트 기능을 갖기 때문에 BLU 제조시 확산시트의 적용을 생략함으로써, BLU의 체적 및/또는 두께를 줄일 수 있으며, 기존 양자점 시트 대비 적은 양자점을 사용하면서도 BLU를 통과한 빛의 백색광 방출이 가능하기 때문에, 우수한 색재현성을 갖는 디스플레이, 조명기구를 제공할 수 있다.

Description

청색광원용 광확산기능 일체형 양자점 시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 백라이트 유닛{All-in-one quantumdot sheet having light diffusing function for blue light source, Manufacturing method thereof and Back light unit containing the same}
본 발명은 화상표시장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 광확산기능 및 청색광에 대한 백색광 변환 기능이 일체화된 섬유상-웹 구조층을 포함하는 청색광원용 양자점 시트, 이를 제조하는 방법 및 이를 포함하는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 백라이트 유닛은 액정 표시 장치(LCD) 등 액정 화면의 뒤에서 빛을 방출해 주는 역할을 하는 광원 장치이며, 광원으로 LED를 사용하고 있다. 상기 백라이트 유닛은 광원으로 LED를 사용시 백색의 빛을 발광시키기 위해서 청색(Blue, B) LED 칩에 적색(Red, R) 또는 녹색(Green, G) 등의 형광물질 사용하고 있다.
최근, 양자점 시트(또는 필름, 1d)을 이용한 백색광을 발광하는 백라이트 유닛이 제안되고 있는데(도 1을 참고), 상기 양자점 시트(1d)를 통해 구현된 백색광은 기존 청색 LED 칩과 형광물질을 통한 백색광 대비 색상 표현력이 우수한 이점이 있어서, 상기 양자점 시트(1d)를 이용한 백라이트 유닛의 생산량이 점차 증가되고 있는 실정이다.
일반적으로 양자점 시트를 도입한 백라이트 유닛은 도광판(1), 상기 도광판(1)의 측면에 배치되는 LED 광원(2), 상기 도광판(1)의 하부에 배치되는 반사판(3), 상기 도광판(1)의 상부에 차례로 적층되는 양자점 시트(4), 확산 시트(5), 프리즘 시트(6)를 포함하여 백색광을 발광하도록 구성된다.
일례로, 상기 LED광원(1b)이 청색(Blue) LED인 경우 적색(R)과 녹색(G)을 발광시킬 수 있는 양자점을 포함한 양자점 시트(4)를 사용한다. 도 2를 참고하면, 상기 양자점 시트(4)는 양자점이 분포된 양자점층(4a)과 상기 양자점층(4a)의 상면과 하면을 커버하는 베리어층(4b)을 포함한다. 상기 베리어층(4b)은 양자점층(4a) 내로 수분 및 공기가 유입되는 것을 차단하는데, 상기 양자점 시트(4)는 상기 양자점층(4a)의 상면과 하면에 각각 베리어층(4b)을 접착시킨 구조를 가져 상기 양자점층(4a)과 상기 베리어층(4b) 사이에 별도의 접착층(4c)이 구비된다. 이러한 접착층(4c)은 빛의 투광도 및 광효율을 저하시키며, 제조 과정이 복잡하여 제조 비용을 증가시키는 요인으로 작용한다.
또한, 상기 양자점 시트(4)는 양자점층(4a)을 형성한 후, 베리어층(4b)을 양자점층(4a)의 상면과 하면에 각각 접착시키는 과정에서 양자점층(4a)이 공기와 접촉되어 산화되게 되고, 양자점층이 두꺼워져서 박형화가 어려웠다. 그리고, 기존의 양자점 시트를 도입한 백라이트 유닛은 휘도 등을 향상시키기 위해 확산시트를 별도로 구비해야 하는 바, 이 역시 백라이트 유닛의 박형화를 어렵게 하는 요인이었다.
또한, 기존의 양자점 시트(4)는 양자점층(4a) 내에 양자점이 엉키거나 뭉쳐진 경우가 있어서 양자점의 고유 특성이 저하되고, 균일한 발광이 이루어지지 못하는 불량이 빈번하게 발생하며 이를 해결하기 위해 양자점층(4a) 내에 필요 기준치의 양자점보다 더 많은 양의 양자점을 포함시켜야 했고, 이는 양자점 시트의 제조단가를 증가시키는 원인이 되고 있다.
따라서, 청색광에 대한 백색광 변화 효율이 높아서 색재현성이 우수하면서도, BLU의 박형화가 가능케 하는 기능이 복합화된 새로운 양자점 시트의 기술 개발이 절실한 실정이다.
KR 2012-0091441 A KR 2014-0139680 A US 2012-0113672 A
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 나노섬유를 3차원 네트워크 구조를 갖는 웹 형태로 형성시킨 섬유상 웹 구조층을 도입함으로써, 빛 산란에 의한 확산기능이 있을 뿐만 아니라, 적은 양의 양자점을 사용하면서도 청색광에 대한 백색광 구현 및 색재현력 향상이 가능한 확산시트 및 양자점 시트의 기능이 일체화된 청색광원용 양자점 시트를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 높은 생산성으로 상기 양자점 시트를 제조하는 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 광확산기능 일체형 양자점 시트를 광원과 도광판 사이에 도입함으로써, 확산시트(또는 확산필름)가 제거되어 두께가 감소된 BLU를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기 BLU를 도입한 색재현력이 우수한 액정표시장치(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 발광 다이오드(LED) 조명장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 빛 진행방향으로 광원과 도광판 사이에 배치되며, 양자점 및 형광체 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 양자점층; 및 나노섬유의 집합체로 형성된 섬유상의 웹(Web) 구조층;을 포함하는 청색광원용 광확산기능 일체형 양자점 시트를 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 청색광원용 광확산기능 일체형 양자점 시트는 빛 투과방향으로 양자점층의 일면에 상기 섬유상 웹 구조층이 적층되어 있으며, 상기 섬유상 웹 구조층과 양자점층은 결합되어 일체화되어 있을 수 있다.
또한, 상기 섬유상 웹 구조층의 나노섬유는 양자점을 포함하거나 또는 양자점을 포함하지 않을 수 있다.
또한, 상기 섬유상 웹 구조층은 상단면에 베리어층을 더 포함하거나 또는 섬유상 웹 구조층의 나노섬유는 나노섬유 표면에 베리어 물질로 코팅된 베리어코팅층이 형성되어 있을 수 있다.
또한, 상기 양자점층의 양자점 및/또는 섬유상 웹 구조층의 양자점은 PL(photoluminescence) 파장 피크(peak)가 600 nm ~ 750 nm인 적색계 양자점; PL 파장 피크가 550 nm ~ 600 nm인 황색계 양자점; 및 PL 파장 피크가 490 nm ~ 530 nm인 녹색계 양자점;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 형광체는 실리케이트계 형광체, 황화물계 형광체, 산질화물계 형광체, 질화물계 형광체 및 알루미네이트계 형광체 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 양자점층은 상기 적색계 양자점 및 상기 녹색계 형광체를 포함할 수 있다.
또한, 상기 섬유상 웹 구조층의 나노섬유는 상기 적색계 양자점을 포함하고, 상기 양자점층은 상기 녹색계 양자점; 및 상기 녹색계 형광체; 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 섬유상 웹 구조층의 나노섬유는 상기 녹색계 양자점을 포함하고, 상기 양자점층은 상기 적색계 양자점; 및 상기 적색계 형광체; 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수도 있다.
또한, 상기 양자점은 평균입경 1 ㎚ ~ 50 ㎚이고, 상기 형광체는 평균입경 2,000 ㎚ ~ 25,000 ㎚일 수 있다.
또한, 상기 나노섬유는 평균입경 200 ㎚ ~ 2,000 ㎚이고, 양자점층의 평균두께는 30 ㎛ ~ 80 ㎛이며, 섬유상 웹 구조층의 평균두께는 10 ㎛ ~ 120 ㎛일 수 있다.
또한, 상기 양자점층를 구성하는 고분자 수지 및 섬유상 웹 구조층의 나노섬유를 구성하는 고분자 수지는 동일한 수지일 수 있다.
또한, 본 발명의 청색광원용 광확산기능 일체형 양자점 시트는 청색광원과 양자점 시트 간의 거리 0.5m 및 측정각 0.2°의 조건 하에서, 색좌표계 측정장치를 이용하여 양자점 시트의 1.5mm
Figure pat00001
영역에 대한 색좌표 측정시, CIE x 값 및 CIE y 값이 하기 방정식 1 및 방정식 2의 색좌표 값을 만족할 수 있다.
[방정식 1]
0.26 ≤ CIE x ≤ 0.36
[방정식 2]
0.31 ≤ CIE y ≤ 0.39
또한, 본 발명의 광확산기능 일체형 양자점 시트는 CIE 1931 색좌표를 기준으로 NTSC 100% 색영역으로 보았을 때, 색재현율이 100% 이상이고, 휘도가 4,200 cd/m2 이상일 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 청색광원용 광확산기능 일체형 양자점 시트를 제조하는 방법은, 양자점 분산용액, 고분자 수지, 및 용매를 포함하는 제1혼합용액으로 양자점층을 제조하는 1단계; 고분자 수지 및 용매를 포함하는 제2혼합용액을 상기 양자점층의 상부에 전기방사 또는 전기분사를 수행하여 나노섬유가 적층된 집합체를 형성시키는 2단계; 및 나노섬유가 적층된 집합체를 건조시켜서 3차원 네트워크 구조를 갖는 섬유상 웹구조층을 형성시키는 3단계;를 포함한다.
또한, 상기 제1혼합용액은 형광체를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2혼합용액은 양자점 분산용액을 더 포함할 수 있다.
또한, 3단계의 건조는 30℃ ~ 60℃ 하에서 열풍건조로 수행할 수 있다.
또한, 3단계 이후에 섬유상 웹구조층의 상부에 베리어필름을 적층시키거나 또는 베리어물질을 코팅시켜서 베리어층을 형성시키는 4단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 앞서 설명한 다양한 형태의 청색광원용 광확산기능 일체형 양자점 시트를 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.
또한, 상기 백라이트 유닛은 별도의 확산시트(또는 확산필름)를 구성요소로 하지 않으며, 청색광원; 앞서 설명한 광확산기능 일체형 양자점 시트; 및 도광판;을 포함하고, 상기 양자점 시트는 상기 청색광원과 도광판 사이에 위치한다.
상기 백라이트 유닛은 도광판, 상기 양자점 시트 및 프리즘시트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 도광판의 상단면에 프리즘시트를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 도광판의 하단면에 배치되는 반사판을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 앞서 설명한 다양한 형태의 청색광원용 섬유상 웹구조의 양자점 시트를 포함하는 발광 다이오드(LED) 조명장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치(LCD), 발광 다이오드(LED) 등의 디스플레이를 제공할 수 있다.
본 발명에 의한 양자점 시트는 도 2a 및 도 2b에 나타낸 바와 같이 종래의 평판 형태가 아닌 섬유상 집합체가 3차원 네트워크 구조를 갖는 웹 형태의 양자점 시트로서, 그 구조 및 형태상 빛을 난반사시키는 효과가 있는 바, 확산시트를 대체 및/또는 BLU 제조시 확산시트의 적용을 생략하여, BLU의 체적 및/또는 두께를 줄일 수 있으며, 양자점의 균일분산 및 양자점 열화문제를 감소시킬 수 있고, 기존 양자점 시트 대비 적은 양자점을 사용하면서도 BLU를 통과한 빛의 백색광 방출이 가능하며, 높은 색재현성을 구현할 수 있다.
또한, 기존의 양자점은 상하면에 베리어층 도입을 위한 접착제층을 형성시켜야 하나, 본 발명은 베리어층을 필수로 요하지 않으며, 접착제층 형성 또한 배제시킬 수 있다.
게다가, 기존 양자점 시트는 도광판과 프리즘시트 또는 도광판과 확산시트 사이에 위치하였으나, 본 발명은 양자점 시트를 도광판 측면, 즉, 광원과 도광판 사이에 양자점 시트를 도입하여 광원으로부터 발생한 광을 직접적으로 변환시킴으로써, 종래의 양자점 시트에 비해 색재현력 및 광효율을 향상시키는 효과가 있을 뿐만 아니라, BLU 두께의 추가적인 감소 효과가 있다.
도 1은 종래 양자점 시트를 도입한 백라이트 유닛의 개략적인 단면도,
도 2a 및 도 2b는 종래 양자점 시트의 개략적인 단면도,
도 3a는 본 발명의 양자점 시트를 광원과 도광판 사이에 도입한 백라이트 유닛의 개략적인 단면도,
도 3b는 도 3a의 광원 부분을 확대하여 표현한 확대도,
도 4a 내지 도 4e 각각은 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 시트를 개략적으로 나타낸 단면도,
도 5a는 전기방사시켜 제조한 섬유상 웹 구조층의 일부분의 SEM 측정사진,
도 5b는 섬유상 웹 구조층 내 3차원 네트워크 구조를 형성하고 있는 나노섬유에 대한 대략적인 확대도, 그리고,
도 6은 CIE 1931 색좌표계를 나타낸 것이다.
본 발명에서 사용하는 용어인 "층" 또는 "시트"는 그 형태를 별도로 언급하지 않는 한, 시트(sheet), 필름(film) 또는 판(plate) 형태를 모두 포함하는 의미이다. 예를 들어, 본 발명에서 "도광판"은 단순히 판(plate)가 아닌 도광필름, 도광시트를 모두 포함하는 의미이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
엣지형 디스플레이에 있어서, 백라이트 유닛(Back Light Unit, BLU)은 일반적으로 도 1과 같이 도광판(1), 확산시트(5) 및 프리즘시트가 적층된 형태이며, 최근에는 블루 광원을 통한 디스플레이의 백색광 구현으로 색재현력을 향상시키기 위해 도광판(1) 및 확산시트(5) 사이에 양자점 시트(4)를 도입하고 있다.
그런데, 기존의 BLU는 양자점 시트 도입으로 인해 도광판과 양자점 시트 사이에 접착제층을 도입하고, 양자점 시트와 확산시트 사이에 접착제층을 추가적으로 형성시켜야 하기 때문에 BLU의 박형화가 어려운 문제가 있을 뿐만 아니라, 도 2a 및 도 2b에 개략도로 나타낸 바와 같이 양자점 시트 자체에 양자점 산화 방지를 위해서, 양자점층(10)의 상하면에 베리어층(30) 도입을 위한 접착제층(40)을 형성시켜야 하기 때문에 양자점 시트 자체도 두꺼워져서 BLU의 박형화에 걸림돌이 되는 문제가 있을 뿐만 아니라, 접착제층에 의해 광 특성이 저하되는 문제가 있었다.
하지만, 본 발명의 광확산기능 일체형 양자점 시트(100)는 빛 확산기능을 갖는 섬유상 웹 구조층(20)을 갖는 바, 별도로 확산시트가 불필요하기 때문에 양자점 시트와 확산시트의 접합을 위한 접착제층을 필요로 하지 않으며, 베리어층 형성을 위한 접착제 사용을 배제할 수 있다.
또한, 본 발명은 양자점 시트(100)를 도 1과 같이 도광판(1)의 상단면에 적층시키는 것이 아니라, 도 3a 및 도 3b와 같이, 광원(2)과 도광판(1) 사이에 적용시키기 때문에, 우수한 광 특성을 확보할 수 있다.
도 4a를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 시트(100)는 양자점층(10) 일면에 나노섬유상의 집합체가 3차원 네트워크 구조를 형성하고 있는 섬유상 웹 구조층(20)이 배치된다.
또한, 섬유상 웹 구조층과 양자점층의 접합부위가 융착 또는 접착되어 일체화(또는 결합)되어 있다. 이를 위해서 섬유상 웹 구조층 및 양자점층 제조에 사용되는 고분자 수지를 동일한 고분자 수지를 사용함으로서, 섬유상 웹 구조층과 양자점층의 결합력을 증대시킬 수도 있다.
도 5a에 섬유상 웹 구조층의 SEM 측정 사진을 나타낸 바와 같이, 나노섬유 내 양자점을 적용시키지 않을 수 있으며, 도 5b에 섬유상 웹 구조층을 확대시킨 개략도로 나타낸 바와 같이, 섬유상 웹 구조층(20)를 구성하는 나노섬유는 양자점을 포함할 수도 있다.
도 4b 및 도 4c를 참조하면, 본 발명의 양자점 시트(100)는 양자점층(10)에는 PL 파장이 서로 다른 2종 이상의 양자점을 포함하거나 또는 PL 파장이 서로 다른 양자점 및 형광체를 포함하고, 섬유상 웹 구조층(20)은 양자점을 포함하지 않는 형태일 수 있다.
여기서, 상기 양자점층(10)은 PL(photoluminescence) 파장 피크(peak)가 600 nm ~ 750 nm인 적색계 양자점; PL 파장 피크가 550 nm ~ 600 nm인 황색계 양자점; 및 PL 파장 피크가 490 nm ~ 530 nm인 녹색계 양자점; 중에서 선택된 2종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 도 3b와 같이 PL 파장 피크가 600 nm ~ 750 nm인 적색계 양자점(15) 및 PL 파장 피크가 490 nm ~ 530 nm인 녹색계 양자점(17)을 포함할 수 있다.
일례로, 청색(blue) 광원(2)에서 방출된 청색광이 본 발명의 양자점 시트(100)를 통과할 때, 양자점층(10)의 녹색계 양자점 및 적색계 양자점에 의해서 백색광으로 변환하며, 섬유상 웹 구조층(20)의 나노섬유 집합체에 의해 형성된 3차원 네트워크 구조를 통과시 백색광이 난반사되면서 빛이 확산되게 된다.
도 4c를 참고하면, 본 발명의 일 실시예로, 상기 양자점층(10)은 상기 적색계 양자점(15) 및 상기 녹색계 형광체(13)를 포함할 수 있으며, 또는 양자점층(10)은 상기 녹색계 양자점(17) 및 상기 적색계 형광체(13)를 포함하도록 할 수도 있다.
그리고, 도 4d 및 도 4e를 참고하면, 섬유상 웹 구조층(20)의 나노섬유에 양자점을 적용하여 섬유상 웹 구조층을 형성시키고, 상기 나노섬유의 양자점과 다른 PL 파장 피크를 갖는 양자점 및/또는 형광체를 양자점층(10)에 적용하여, 청색광이 양자점층 및 섬유상 웹 구조층을 순차적으로 통과하면서 백색광 구현 및 빛 확산 효과를 구현시킬 수도 있다. 일례로, 도 4d에 나타낸 바와 같이, 양자점층(10)은 상기 녹색계 양자점(17)을 포함하고, 섬유상 웹 구조층의 나노섬유는 상기 적색계 양자점(15)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 양자점층(10)은 상기 녹색계 양자점(17) 및 상기 녹색계 형광체(13)를 모두 포함하도록 구성하고, 섬유상 웹 구조층의 나노섬유는 적색계 양자점(15)을 포함할 수도 있다.
또한, 도 4e와 같이 양자점층(10)는 상기 녹색계 형광체(13)를 포함하고, 섬유상 웹 구조층의 나노섬유는 상기 적색계 양자점(15)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 양자점층(10)은 상기 녹색계 양자점(17) 및 상기 녹색계 형광체(13)를 모두 포함하도록 구성할 수 있으며, 섬유상 웹 구조층의 나노섬유는 적색계 양자점(15)을 포함하도록 구성할 수도 있다.
또한, 상기 양자점층(10)은 상기 적색계 양자점(15) 및 상기 적색계 형광체(13)를 모두 포함하도록 구성할 수 있으며, 섬유상 웹 구조층의 나노섬유는 녹색계 양자점(17)을 포함할 수도 있다.
또한, 본 발명의 양자점 시트(100)는 상기 섬유상 웹 구조층을 구성하는 나노섬유의 표면을 베리어물질로 코팅시켜서 양자점의 산화를 방지할 수도 있으며, 섬유상 웹 구조층의 상단면에 필름 또는 시트 형태의 베리어층을 형성시킬 수도 있다.
이러한, 양자점 시트를 제조하는 방법의 설명을 통해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명을 하겠다.
본 발명의 양자점 시트는 양자점 분산용액, 고분자 수지, 및 용매를 포함하는 제1혼합용액으로 양자점층을 제조하는 1단계; 고분자 수지 및 용매를 포함하는 제2혼합용액을 상기 양자점층의 상부에 전기방사 또는 전기분사를 수행하여 나노섬유가 적층된 집합체를 형성시키는 2단계; 및 나노섬유가 적층된 집합체를 건조시켜서 3차원 네트워크 구조를 갖는 섬유상 웹구조층을 형성시키는 3단계;를 를 포함하는 공정을 수행하여 제조할 수 있다.
또한, 상기 1단계의 제1혼합용액은 형광체를 더 투입하여 제조할 수도 있다.
또한, 상기 2단계의 제2혼합용액은 양자점 분산용액을 더 투입하여 제조할 수도 있다.
1단계 및/또는 2단계의 양자점 분산용액의 상기 양자점은 나노크기의 Ⅱ-Ⅳ 반도체 입자가 중심(core)을 이루는 입자로서, 양자점의 형광은 전도대(conduction band)에서 가전자대(valence band)로 들뜬 상태의 전자가 내려오면서 발생하는 빛이다. 본 발명에서 상기 양자점은 PL(photoluminescence) 파장 피크(peak)가 600 nm ~ 750 nm 인 적색계 양자점; PL 파장 피크가 550 nm ~ 600 nm 인 황색계 양자점; 및 PL 파장 피크가 490 nm ~ 530 nm 인 녹색계 양자점; 중에서 선택된 1종 이상을, 바람직하게는 상기 적색계 양자점 및 상기 녹색계 양자점 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 양자점은 당업계에서 사용하는 일반적인 양자점을 사용할 수 있으며, 이의 종류를 구체적으로 설명하면, II-VI족, III-V족, IV-VI족, IV족 반도체로서, 본 발명에서 상기 양자점은 Si, Ge, Sn, Se, Te, B, C, P, BN, BP, BAs, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs, InSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdxSeySz, CdTe, HgS, HgSe, HgTe, BeS, BeSe, BeTe, MgS, MgSe, GeS, GeSe, GeTe, SnS, SnSe, SnTe, PbO, PbS, PbSe, PbTe, CuF, CuCl, CuInS2, Cu2SnS3, CuBr, CuI, Si3N4, Ge3N4, Al2O3, (Al, Ga, In)2(S, Se, Te)3, CIGS, CGS 및 (ZnS)y(CuxSn1 - xS2)1-y (여기서, x는 0< x < 1이고, y는 0 < y < 1를 만족하는 유리수이다.) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 또한, 상기 양자점은 코어/쉘 구조 또는 얼로이 구조를 가질 수 있고, 상기 코어/쉘 구조 또는 얼로이 구조를 갖는 양자점의 비제한적인 예로 CdSe/ZnS, CdSe/ZnSe/ZnS, CdSe/CdSx(Zn1-yCdy)S/ZnS, CdSe/CdS/ZnCdS/ZnS, InP/ZnS, InP/Ga/ZnS, InP/ZnSe/ZnS, PbSe/PbS, CdSe/CdS, CdSe/CdS/ZnS, CdTe/CdS, CdTe/ZnS, CuInS2,/ZnS, Cu2SnS3/ZnS 등이 있다.
그리고, 상기 양자점은 평균입경 1 ㎚ ~ 50 ㎚인 것을, 바람직하게는 2 ㎚ ~ 30 ㎚인 것을, 더욱 바람직하게는 2 ㎚ ~ 20 ㎚인 것을 사용하는 것이 좋은데, 이때, 양자점의 평균입경이 50 ㎚를 초과하면 전기방사 또는 전기분사시 나노섬유로부터 이탈하는 양자점이 증가할 수 있으므로, 상기 범위 내의 평균입경을 갖는 양자점을 사용하는 것이 좋다. 구체적인 일례로, 상기 적색계 양자점은 평균입경 5.2 ㎚ ~ 8 ㎚의 CdSe이고, 녹색계 양자점은 평균입경 3 ㎚ ~ 4.5 ㎚의 CdSe이며, 이들 적색계 양자점 및 녹색계 양자점을 1 : 2 ~ 4 중량비로 혼합하여 사용할 수 있다.
그리고, 1단계 및/또는 2단계의 상기 양자점 분산용액을 고르게 분산시킬 수 있는 용매를 포함하며, 일례를 들면, 양자점 분산용액의 용매는 톨루엔, 포름아미드, 디메틸설폭시드, 디메틸포름아미드, 아세트산, 아세토니트릴, 메톡시 에탄올, 테트라하이드로퓨란, 벤젠, 자일렌, 사이클로헥산 중에서 선택된 1종 또는 2종의 용매를 포함할 수 있다.
또한, 1단계 및/또는 2단계의 양자점 분산용액 내 양자점의 사용량은 상기 고분자 수지 100 중량부에 대하여, 상기 양자점을 0.5 ~ 5 중량부로, 바람직하게는 0.8 ~ 3 중량부로 사용할 수 있다. 이때, 양자점의 사용량이 0.5 중량부 미만이면 백색광 구현을 위해 형광체의 사용량을 증가시켜야 하는 문제가 있고, 색재현율이 떨어질 수 있으며, 5 중량부를 초과하여 사용하는 것은 비경제적인 바, 상기 범위 내로 양자점을 사용하는 것이 좋다.
1단계에서 상기 제1혼합용액 제조시 형광체를 더 투입하여 제1혼합용액을 제조할 수도 있으며, 상기 형광체는 당업계에서 사용하는 일반적인 형광체를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 실리케이트계 형광체, 황화물계 형광체, 산질화물계 형광체, 질화물계 형광체 및 알루미네이트계 형광체 중에서 선택된 1종 단독 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
일례로, 상기 형광체는 (Sr,Ca)B4O7:Eu, BaMgAl10O17:Eu, Y2O3:Eu, InBO3:Eu, YVO4:Eu, YBO3:Eu, (Y, Gd)BO3:Eu, SrTiO3: Eu, (Si, Al)6(O, N)8:Eu, Y2O2S:Eu, La2O2S:Eu, (La, Mn, Sm)2O2S·Ga2O3:Eu, (Ca, Sr)S:Eu, CaAlSiN3:Eu, (Sr, Ca)AlSiN3:Eu, Sr2Si5N8:Eu, CaGa2S4:Eu, SrGa2S4:Eu, SrSi2O2N2: Eu, BaGa2S4:Eu, SrAl2O4:Eu, BAM:Eu, (Ba, Sr, Ca)2SiO4：Eu, (Sr, Ba, Ca, Mg, Zn)2Si(OD)4:Eu(여기서, D는 F, Cl, S, N 또는 Br 이다), β-SiAlON:Eu, Ba3Si6O12N2:Eu, Ba2MgSi2O7:Eu, Mg2SiO4:Mn, Zn3(PO4)2:Mn, (Y, Gd)BO3:Tb, Ca3(Sc, Mg)2Si3O12:Ce, Y2SiO5:Ce, Ca3Y2Si6O8:Ce, BaAl12O19:Mn, Y3Al5O12:Ce, Y3Al5O12:Tb, Zn2SiO4:Mn, InBO3:Tb, ZnS:Cu 및 Ca10(PO4)6Cl2 중에서 선택된 1종 단독 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 그리고, 바람직하게는 상기 적색계 형광체는 Y2O2S:Eu, La2O2S:Eu, (La, Mn, Sm)2O2S·Ga2O3:Eu, (Ca, Sr)S:Eu, CaAlSiN3:Eu, (Sr, Ca)AlSiN3:Eu 및 Sr2Si5N8:Eu 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 상기 녹색계 형광체는 CaGa2S4:Eu, SrGa2S4:Eu, SrSi2O2N2: Eu, BaGa2S4:Eu, SrAl2O4:Eu, BAM:Eu, (Ba, Sr, Ca)2SiO4：Eu, (Sr, Ba, Ca, Mg, Zn)2Si(OD)4:Eu(여기서, D는 F, Cl, S, N, 또는 Br이다), β-SiAlON:Eu, Ba3Si6O12N2:Eu, Ba2MgSi2O7:Eu 및 Ca3(Sc, Mg)2Si3O12:Ce 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 형광체는 평균입경 2,000 ㎚ ~ 30,000 ㎚인 것을, 바람직하게는 5,000 ㎚ ~ 25,000 ㎚인 것을, 더욱 바람직하게는 6,000 ㎚ ~ 16,000 ㎚인 것을 사용하는 것이 좋다.
그리고, 제1혼합용액이 양자점 및 형광체를 동시에 포함하는 경우, 또한, 상기 양자점 및 형광체를 1 : 10 ~ 40 중량비로, 바람직하게는 1 : 10 ~ 25 중량비로, 더욱 바람직하게는 1 : 12 ~ 20 중량비가 되도록 조절하여 사용하는 것이 높은 색재현율 확보면에서 유리하다. 그리고, 양자점을 상기 적색계 양자점을 사용하면, 형광체를 상기 녹색계 형광체를 혼합하여 사용하거나 또는 양자점을 상기 녹색계 양자점을 사용하는 경우에는 형광체를 상기 적색계 형광체를 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 섬유상 웹 구조층 형성에 사용되는 제2혼합용액에 적색계 양자점을 사용하여 나노섬유가 적층된 집합체를 형성시키는 경우에는 제1혼합용액은 상기 녹색계 양자점 및/또는 녹색계 형광체를 포함할 수 있으며, 제2혼합용액에 녹색계 양자점을 사용하여 나노섬유가 적층된 집합체를 형성시키는 경우에는 제1혼합용액은 상기 적색계 양자점 및/또는 적색계 형광체를 포함하도록 하여 양자점층(10)을 형성시키는 것이 바람직하다.
상기 1단계 및/또는 2단계의 상기 고분자 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate) 수지, 폴리카보네이트(polycarbonate) 수지, 폴리알킬메타크릴레이트(polyalkylmethacrylate) 수지, 폴리메타크릴레이트(polymethacrylate) 수지, 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidene fluoride) 수지, 폴리스티렌(Polystyrene) 수지, 폴리비닐클로라이드(Polyvinyl chloride) 수지, 스티렌 아크릴로나이트릴 코폴리머(Styrene acrylonitrile copolymer) 수지, 폴리우레탄(Polyurethane) 수지, 폴리아마이드(Polyamide) 수지, 폴리비닐부티랄 수지(polyvinyl butyral), 실리콘(silicone) 수지, 폴리비닐아세테이트(polyvinyl acetate) 수지 및 불포화폴리에스테르(Unsaturated polyester) 수지 중에서 선택된 1종 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 투명성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리알킬메타크릴레이트 수지 및 폴리비닐리덴플루오라이드 수지 중에서 선택된 1종 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 일례를 들면, 폴리알킬메타크릴레이트 수지 및 폴리비닐리덴플루오라이드 수지를 5 ~ 7 : 3 ~ 5 중량비로 혼합하여 사용할 수 있다.
1단계의 제1혼합용액의 용매 및/또는 2단계의 제2혼합용액의 용매는 상기 고분자 수지를 용해시킬 수 있는 용매로서, 당업계에서 사용하는 일반적인 것을 사용할 수 있으며, 그 사용량은 상기 고분자 수지 100 중량부에 대하여 500 ~ 20,000 중량부를, 바람직하게는 600 ~ 5,000 중량부를, 더욱 바람직하게는 650 ~ 1,500 중량부를 사용하는 것이 혼합용액의 전기방사 또는 전기분사를 위한 적정 점도 유지면에서 바람직하며, 상기 혼합용액의 용매는 디메틸설폭시드, 디메틸포름아마이드, 디메틸아세트아마이드, 아세톤, 톨루엔, 포름아미드, 아세트산, 아세토니트릴, 메톡시 에탄올, 테트라하이드로퓨란, 벤젠, 자일렌, 사이클로헥산 중에서 선택된 1종 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
그리고, 1단계의 양자점층의 평균두께는 30 ㎛ ~ 80 ㎛, 바람직하게는 30㎛ ~ 75 ㎛이며, 더욱 바람직하게는 30㎛ ~ 60 ㎛를 갖도록 제조하는 것이 색재현율 확보, 박형화 및 형광체 이탈 방지면에서 유리하다.
2단계는 제2혼합용액을 나노섬유화 및 나노섬유의 집합체를 형성시키는 단계로서, 양자점층(10)의 상단면에 상기 제2혼합용액을 전기방사 또는 전기분사시켜서 2층 구조로 형성시킨다. 이때, 제2혼합용액이 고농도(고점도)인 경우에는 전기방사를 수행하는 것이 바람직하며, 제2혼합용액이 저농도(저점도)인 경우에는 전기분사를 수행하여 나노섬유화 및 나노섬유의 집합체를 형성시키는 것이 바람직하다.
그리고, 양자점을 사용하지 않고서 제2혼합용액을 제조함으로써, 도 3b 또는 도 3c와 같은 형태의 섬유상 웹 구조층(20)을 형성시킬 수 있으며, 양자점을 사용하여 제2혼합용액을 제조함으로써, 도 3d 또는 도 3e와 같은 형태의 웹 구조층(20)을 형성시킬 수도 있다.
2단계의 전기방사 또는 전기분사는 나노섬유가 평균입경 200 ㎚ ~ 1,000 ㎚, 바람직하게는 200 ㎚ ~ 800 ㎚, 더욱 바람직하게는 250 ㎚ ~ 600 ㎚ 이 되도록 수행하며, 이때, 나노섬유의 평균입경이 200 ㎚로 너무 작으면 형태안정성 및 양자점이 돌출 하는 문제가 있을 수 있고, 1,000 nm를 초과하면 빛의 난반사 효과가 감소하는 문제가 있을 수 있다.
그리고, 2단계에서 상기 전기방사 또는 전기분사되어 형성된 나노섬유의 표면에 베리어 물질을 스핀코팅 또는 스프레이코팅시켜서 베리어코팅층이 형성된 나노섬유가 적층된 집합체를 형성시킬 수도 있다. 이때, 상기 베리어 물질은 폴리카보네이트 수지, 폴리알킬메티크릴레이트 수지, 폴리메타크릴레이트 수지 및 폴리비닐리덴플루오라이드 수지 중에서 선택된 1종 단독 또는 2종 이상을 혼합한 고분자 수지를 사용하여 제조한 것을 사용할 수 있다. 그리고, 바람직하게는 2단계의 상기 제2혼합용액의 고분자 수지와 동일한 것을 사용하는 것이 나노섬유와 베리어 코팅층과의 접합력 향상면에서 유리하다.
3단계는 2단계에서 나노섬유가 적층된 집합체를 건조시켜서, 양자점층 상부에 3차원 네트워크 구조를 갖는 섬유상 웹 구조층을 형성시키는 단계로서, 상기 섬유상 웹 구조층은 평균두께 10 ㎛ ~ 120 ㎛, 바람직하게는 20 ㎛ ~ 120 ㎛, 더욱 바람직하게는 25 ㎛ ~ 80 ㎛로 형성시킬 수 있다.
그리고, 상기 건조는 잔류 용매의 제거 및 나노섬유와 나노섬유간 접합부위가 추가적으로 접합이 잘 형성되게 하기 위한 것으로서, 용매, 고분자 수지의 종류에 따라, 건조 온도를 달리할 수 있으나, 30℃ ~ 60℃의 열을 가하여 열풍건조 등의 방법으로 건조를 수행하는 것이 바람직하다.
또한, 필요에 따라서, 상기 3단계 이후에 섬유상 웹 구조층의 상부에 베리어층을 적층시키는 4단계;를 더 포함하는 공정을 수행할 수도 있다.
여기서, 상기 베리어층 형성에 사용되는 수지는 폴리카보네이트 수지, 폴리알킬메티크릴레이트 수지, 폴리메타크릴레이트 수지 및 폴리비닐리덴플루오라이드 수지 중에서 선택된 1종 단독 또는 2종 이상을 혼합한 고분자 수지를 사용하여 제조한 것을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 상기 2단계의 고분자 수지와 동일한 것을 사용하는 것이 섬유상 웹 구조층과 베리어필름(또는 코팅층)과의 접합력 향상면에서 좋다.
이와 같은 섬유상 웹구조를 갖는 본 발명의 양자점 시트는 청색광원과 양자점 시트 간의 거리 0.5m 및 측정각 0.2°의 조건 하에서, 색좌표계 측정장치를 이용하여 양자점 시트의 1.5mm
Figure pat00002
영역에 대한 색좌표 측정시(도 6의 CIE 1931 색좌표 참조), CIE x 값 및 CIE y 값이 하기 방정식 1 및 방정식 2의 색좌표 값을 만족할 수 있다.
[방정식 1]
0.25 ≤ CIE x ≤ 0.39, 바람직하게는 0.26 ≤ CIE x ≤ 0.36, 더욱 바람직하게는 0.27 ≤ CIE x ≤ 0.33
[방정식 2]
0.29 ≤ CIE y ≤ 0.43, 바람직하게는 0.31 ≤ CIE y ≤ 0.39, 더욱 바람직하게는 0.31 ≤ CIE y ≤ 0.37
또한, 본 발명의 양자점 시트는 CIE 1931 색좌표를 기준으로 NTSC 100% 색영역으로 보았을 때, 100% 이상, 바람직하게는 101% 이상, 더욱 바람직하게는 104% 이상의 높은 색재현율을 갖기 때문에 우수한 색재현성을 가질 수 있는 것이다.
더불어, 본 발명의 양자점 시트는 4,200 cd/m2 이상, 바람직하게는 4,600 cd/m2 이상, 더욱 바람직하게는 4,800 cd/m2 ~ 5,500 cd/m2의 높은 휘도를 가질 수 있다.
이러한, 본 발명의 광확산기능 일체형 양자점 시트를 청색광원과 도광판 사이에 도입한 백라이트 유닛은 도 3a에 개략도로 나타낸 바와 같이, 확산시트의 사용을 생략하여, 도광판의 상단면에 프리즘 시트가 차례대로 적층된 BLU를 제공할 수 있다. 그리고, 상기 BLU의 도광판 하단면에는 반사판을 배치시킬 수도 있다.
그리고, 본 발명의 확산기능 일체형 양자점 시트는 고색재현력을 요구하는 액정표시장치, 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 발광 다이오드(LED) 조명장치에 적용시킬 수 있다.
이하에서는 실시예에 의거하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명을 한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로서, 하기 실시예에 의해 본 발명의 권리범위를 한정하여 해석해서는 안된다.
[ 실시예 ]
준비예 1 : 적색계 양자점 분산용액의 준비
PL 파장 피크가 650 ~ 660 nm 인 평균입경 6 nm 의 CdSe가 톨루엔 용매에 분산된 양자점 분산용액을 준비하였다.
준비예 2 : 녹색계 양자점 분산용액의 준비
PL 파장 피크가 505 ~ 510nm 인 평균입경 4 nm 의 CdSe가 톨루엔 용매에 분산된 양자점 분산용액을 준비하였다.
준비예 3 : 녹색계 형광체의 준비
평균입경 8,215 nm인 Ba2MgSi2O7:Eu 형광체 분말을 준비하였다
실시예 1 : 청색광원용 광확산기능 일체형 양자점 시트 제조
폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 수지 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지를 6: 4 중량비로 포함하는 고분자 수지, 준비예 1 및 준비예 2의 양자점 분산용액, 및 용매인 디메틸아세트아마이드를 혼합 및 교반하여 제1혼합용액을 제조하였다. 이때, 혼합비는 고분자 수지 100 중량부에 대하여, 적색계 분산용액 내의 적색계 양자점 1.3 중량부, 녹색계 분산용액 내의 녹색계 양자점 2.7 중량부 및 용매 936 중량부였다.
상기 제1혼합용액을 유리기판 상에 스프레이 코팅시켜서 평균두께 32㎛의 필름 형태의 양자점층을 형성시켰다.
다음으로, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 수지 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지를 6 : 4 중량비로 포함하는 고분자 수지 100 중량부에 대하여, 용매인 디메틸아세트아마이드를 930 중량부를 혼합 및 교반하여 제2혼합용액을 제조한 다음, 상기 양자점층의 상단에 제2혼합용액을 전기방사시킨 후, 이를 45℃ ~ 48℃ 하에서 열풍건조시켜서 평균두께 22 ㎛의 섬유상 웹 구조층을 형성시켰다.
다음으로, 유리기판을 제거하여 도 4a 및 도 4b과 같은 형태를 갖는 양자점층(10) 및 섬유상 웹 구조층(20)을 갖는 2층 구조의 청색광원용 확산기능 일체형 양자점 시트를 제조하였다.
실시예 2
폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 수지 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지를 6: 4 중량비로 포함하는 고분자 수지, 준비예 1의 양자점 분산용액, 준비예 3의 녹색계 형광체 및 용매인 디메틸아세트아마이드를 혼합 및 교반하여 제1혼합용액을 제조하였다. 이때, 혼합비는 고분자 수지 100 중량부에 대하여, 적색계 분산용액 내의 적색계 양자점 1.1 중량부, 녹색계 형광체 14.9 중량부 및 용매 964 중량부였다.
상기 제1혼합용액을 유리기판 상에 스프레이 코팅시켜서 평균두께 40㎛의 필름 형태의 양자점층을 형성시켰다.
다음으로, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 수지 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지를 6 : 4 중량비로 포함하는 고분자 수지 100 중량부에 대하여, 용매인 디메틸아세트아마이드를 930 중량부를 혼합 및 교반하여 제2혼합용액을 제조한 다음, 상기 양자점층의 상단에 제2혼합용액을 전기방사시킨 후, 이를 45℃ ~ 48℃ 하에서 열풍건조시켜서 평균두께 21 ㎛의 섬유상 웹 구조층을 형성시켰다.
다음으로, 유리기판을 제거하여 도 4c와 같은 형태를 갖는 양자점층(10) 및 섬유상 웹 구조층(20)을 갖는 2층 구조의 확산기능 일체형 양자점 시트를 제조하였다.
실험예 1 : 색좌표 , 색재현율 및 휘도 측정
상기 실시예 1 및 실시예 2에서 제조한 양자점 시트를 사용하여 청색광원(500W 세기)과 양자점 시트간 0.5m 및 측정각 0.2°의 조건 하에서, 색좌표계 측정장치(Topcon사의 BM-7)를 이용하여 양자점 시트의 1.5mm
Figure pat00003
영역에 대한 색좌표, NTSC 100% 색영역으로 보았을 때의 색재현율 및 휘도를 측정(CIE 1931 색좌표 기준, 도 6 참조) 하였다. 그리고, 측정 결과의 정확성을 높이기 위하여 5회 분석한 후, 평균값을 계산하였고 그 결과를 하기 표 1에 각각 나타내었다.
구분 색좌표 색재현율 휘도(cd/m2)
CIE x CIE y
실시예 1 0.2786 0.3208 105.4 4,975
실시예 2 0.2807 0.3215 104.7 5,012
상기 표 1의 실험결과를 살펴보면, 실시예 1 및 실시예 2의 양자점 시트는 CIE x=0.2700 ~ 0.2900, CIE y=0.3200 ~ 0.3220 범위의 색좌표를 가지며, 도 6의 CIE 1931 색좌표를 통해서 청색광원을 백색광으로 구현시킴을 확인할 수 있었다. 그리고, 104.0% 이상의 매우 높은 색재현율을 갖는 것을 확인할 수 있었고, 또한, 4,975 cd/m2 이상의 높은 휘도를 갖는 것을 확인할 수 있다.
상기 실시예 및 실험예를 통하여, 본 발명의 청색광원용 확산기능 일체형 양자점 시트를 적용한 BLU는 별도의 확산시트를 사용하지 않고서도 프리즘시트에 높은 휘도의 빛을 전달할 수 있는 바, 확산시트가 없는 만큼 체적(및/또는 두께)이 감소한 BLU를 제공할 수 있으며, 상기 BLU를 고색재현력을 요구하는 액정표시장치, 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 발광 다이오드(LED) 조명장치에 적용시킬 수 있다.
1 : 도광판(또는 도광시트) 2 : 광원(또는 청색광원)
3 : 반사판 4 : 양자점 시트
5 : 확산시트 6 : 프리즘 시트
10 : 양자점층 13 : 형광체
15 : 적색계 양자점 17 : 녹색계 양자점
20 : 섬유상 웹 구조층 30 : 베리어층
40 : 접착제층 100 : 청색광원용 광확산기능 일체형 양자점 시트

Claims (20)

  1. 광원과 도광판 사이에 위치되며,
    양자점 및 형광체 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 양자점층; 및 나노섬유의 집합체로 형성된 섬유상의 웹(Web) 구조층;을 포함하고,
    빛 투과방향으로 상기 섬유상 웹 구조층은 양자점층의 일면에 적층되어 있는 청색광원용 광확산기능 일체형 양자점 시트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 섬유상 웹 구조층의 나노섬유는 양자점을 포함하는 청색광원용 광확산기능 일체형 양자점 시트.
  3. 제2항에 있어서, 상기 섬유상 웹 구조층은 상부에 베리어층을 더 포함하는 청색광원용 광확산기능 일체형 양자점 시트.
  4. 제1항에 있어서, 상기 양자점층의 양자점은 PL(photoluminescence) 파장 피크(peak)가 600 nm ~ 750 nm인 적색계 양자점;
    PL 파장 피크가 550 nm ~ 600 nm인 황색계 양자점; 및
    PL 파장 피크가 490 nm ~ 530 nm인 녹색계 양자점; 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 청색광원용 광확산기능 일체형 양자점 시트.
  5. 제1항에 있어서, 상기 양자점층은 PL 파장 피크가 600 nm ~ 750 nm인 적색계 양자점 및 PL 파장 피크가 490 nm ~ 530 nm인 녹색계 형광체를 포함하는 청색광원용 광확산기능 일체형 양자점 시트.
  6. 제1항에 있어서, 상기 섬유상 웹 구조층의 나노섬유는 PL 파장 피크가 600 nm ~ 750 nm인 적색계 양자점을 포함하고,
    상기 양자점층은 PL 파장 피크가 490 nm ~ 530 nm인 녹색계 양자점; 및 PL 파장 피크가 490 nm ~ 530 nm인 녹색계 형광체; 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 청색광원용 광확산기능 일체형 양자점 시트.
  7. 제1항에 있어서, 상기 섬유상 웹 구조층의 나노섬유는 PL 파장 피크가 490 nm ~ 530 nm인 녹색계 양자점을 포함하고,
    상기 양자점층은 PL 파장 피크가 600 nm ~ 750 nm인 적색계 양자점; 및 PL 파장 피크가 600 nm ~ 750 nm인 적색계 형광체;를 포함하는 청색광원용 광확산기능 일체형 양자점 시트.
  8. 제1항에 있어서, 상기 양자점은 평균입경 1 ㎚ ~ 50 ㎚이고,
    상기 형광체는 평균입경 2,000 ㎚ ~ 25,000 ㎚이며,
    상기 나노섬유는 평균입경 200 ㎚ ~ 2,000 ㎚이고,
    양자점층의 평균두께는 30 ㎛ ~ 80 ㎛이며,
    섬유상 웹 구조층의 평균두께는 10 ㎛ ~ 120 ㎛인 청색광원용 광확산기능 일체형 양자점 시트.
  9. 제1항 내지 제8항 중에서 선택된 어느 한 항에 있어서, 청색광원과 양자점 시트 간의 거리 0.5m 및 측정각 0.2°의 조건 하에서, 색좌표계 측정장치를 이용하여 양자점 시트의 1.5mm
    Figure pat00004
    영역에 대한 색좌표 측정시, CIE x 값 및 CIE y 값이 하기 방정식 1 및 방정식 2의 색좌표 값을 만족하는 청색광원용 광확산기능 일체형 양자점 시트.
    [방정식 1]
    0.26 ≤ CIE x ≤ 0.36
    [방정식 2]
    0.31 ≤ CIE y ≤ 0.39
  10. 제1항 내지 제8항 중에서 선택된 어느 한 항에 있어서, CIE 1931 색좌표를 기준으로 NTSC 100% 색영역으로 보았을 때, 색재현율이 100% 이상이고, 휘도가 4,200 cd/m2 이상인 청색광원용 광확산기능 일체형 양자점 시트.
  11. 청색광원; 제9항의 광확산기능 일체형 양자점 시트; 및 도광판;을 포함하며,
    상기 양자점 시트는 상기 청색광원과 도광판 사이에 위치하는 백라이트 유닛.
  12. 제11항에 있어서, 도광판 상단면에 프리즘시트를 더 포함하는 백라이트 유닛.
  13. 제12항에 있어서, 도광판 하단면에 반사판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
  14. 제11항의 백라이트 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치(LCD).
  15. 제11항의 백라이트 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED) 디스플레이.
  16. 제1항 내지 제8항 중에서 선택된 어느 한 항의 청색광원용 광확산기능 일체형 양자점 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED) 조명장치.
  17. 양자점 분산용액, 고분자 수지, 및 용매를 포함하는 제1혼합용액으로 양자점층을 제조하는 1단계;
    고분자 수지 및 용매를 포함하는 제2혼합용액을 상기 양자점층의 상부에 전기방사 또는 전기분사를 수행하여 나노섬유가 적층된 집합체를 형성시키는 2단계; 및
    나노섬유가 적층된 집합체를 건조시켜서 3차원 네트워크 구조를 갖는 섬유상 웹구조층을 형성시키는 3단계;를 포함하는 청색광원용 광확산기능 일체형 양자점 시트의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제1혼합용액은 형광체를 더 포함하는 청색광원용 광확산기능 일체형 양자점 시트의 제조방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 제2혼합용액은 양자점 분산용액을 더 포함하는 청색광원용 광확산기능 일체형 양자점 시트의 제조방법.
  20. 제17항에 있어서, 3단계의 건조는 30℃ ~ 60℃하에서 열풍건조로 수행하는 청색광원용 광확산기능 일체형 양자점 시트의 제조방법.
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