KR20170096202A - 발광 성분 - Google Patents

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Abstract

발광 성분은 제1 고체 중합체 조성물을 포함하는 제1 요소(1)를 포함하고, 여기서 제1 고체 중합체 조성물이 제1 발광 결정(11)을 포함하고, 여기서 제1 발광 결정(11)은 페로브스카이트 구조를 가지며 화학식 I: M1 aM2 bXc (여기서, M1은 30 mol% 이하의 배위수 12를 갖는 하나 이상의 다른 금속으로 임의로 도핑되는 Cs를 나타내고, M2는 30 mol% 이하의 배위수 6을 갖는 하나 이상의 다른 금속으로 임의로 도핑되는 Pb를 나타내고, X는 독립적으로 Cl, Br, I, 시아나이드 및 티오시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 음이온을 나타냄)의 화합물로부터 선택된다. 제1 발광 결정(11)은 3 nm 내지 3000 nm의 크기를 가지며, 제1 파장의 광을 방출하는데, 이때 상기 제1 파장보다 짧은 파장을 갖는 광에 의한 여기에 반응하여 상기 제1 파장의 광을 방출한다. 캡슐화부(3)가 제1 요소(1)를 둘러싼다. 캡슐화부(3)는 중합체 또는 무기 매트릭스를 포함한다. 발광 성분은 LCD 백라이트, LED 조명 또는 OLED 조명 응용에 이용되도록 설계된다.

Description

발광 성분
기술 분야
본 발명은 발광 결정(LC) 분야에 관한 것이다. 본 발명은 발광 성분, 발광 디바이스, 발광 성분의 용도, 및 발광 성분의 제조 방법을 제공한다.
배경 기술
WO 2011/053635 A1은 기밀 밀봉된 발광 나노결정의 조성물 및 용기를 함유하는 발광 다이오드(LED) 디바이스를 제시한다.
발명의 개시
본 발명의 한 측면에 따르면, 발광 성분이 제공된다. 발광 성분은 제1 발광 결정을 포함하는 제1 요소를 포함하고, 제1 요소는 중합체 또는 무기 매트릭스 중 하나를 포함하는 캡슐화부에 의해 둘러싸인다.
제1 요소가 어느 파장의 광을 자발적으로 방출하지 않고, 여기에 반응하여 광을 방출하며, 특히 여기에 반응하여 방출되는 광의 파장보다 짧은 파장의 광에 의한 여기에 반응하여 광을 방출하는 것이 바람직하다. 이러해서, 바람직한 실시양태에서는, 제1 요소가 제1 파장의 광을 방출하고, 예를 들어 청색 스펙트럼의 광에 의한 여기에 반응하여 적색 스펙트럼의 광을 방출한다.
대상 발광 특성을 제공하기 위해, 제1 요소는 여기에 반응하여 제1 파장의 광을 방출하기 위한 제1 발광 결정을 포함하고 바람직하게는 제1 중합체를 바람직하게는 제1 발광 결정이 매립되는 매트릭스 형태로 포함하는 제1 고체 중합체 조성물을 포함한다.
"매트릭스"라는 용어는 관련 분야에서 알려져 있고, 본 발명의 맥락에서는 불연속 또는 미립자 상을 에워싸는 연속 물질을 나타낸다.
적합한 발광 결정은 페로브스카이트(perovskite) 구조를 갖는다. 그러한 페로브스카이트 구조는 그 자체가 알려져 있고, 화학식 M1M2X3 (여기서, M1은 배위수 12의 양이온(육팔면체)이고, M2는 배위수 6의 양이온(팔면체)이고, X는 격자의 입방정계, 유사입방정계, 정방정계 또는 사방정계 위치의 음이온임)의 입방정계, 유사입방정계, 정방정계 또는 사방정계 결정이라고 서술된다. 이 구조에서는, 선택된 양이온 또는 음이온이 다른 이온으로 (확률론적으로 또는 규칙적으로) 대체될 수 있고, 여전히 그의 원래 결정 구조를 유지한다. 그러한 발광 결정의 제조는 예를 들어 프로테세스쿠(Protesescu) 등 (Nano Lett., 2015, 15, 3692-3696)으로부터 알려져 있다.
유리하게는, 제1 발광 결정은 화학식 I의 화합물로부터 선택된다:
<화학식 I>
M1 aM2 bXc
여기서,
M1은 Cs를 나타내고,
M2는 Pb를 나타내고,
X는 독립적으로 Cl, Br, I, 시아나이드 및 티오시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 음이온을 나타내고,
a는 1을 나타내고,
b는 1을 나타내고,
c는 3을 나타낸다.
독립적으로, X가 위에 열거된 음이온 중 하나로부터 선택될 수 있거나 또는 상기 음이온 중 하나 초과의 조합일 수 있음을 의미한다. 티오시아네이트라는 용어는 두 공명 구조, 즉, 티오시아네이트 및 이소티오시아네이트 모두를 포함할 것이다.
본 발명의 실시양태에서, M1은 페로브스카이트 구조 내에서 30 mol% 이하의 배위수 12를 갖는 하나 이상의 다른 금속으로 도핑될 수 있다. 유리하게는, M1은 10 mol% 이하의 하나 이상의 그러한 금속으로 도핑된다. 적합한 금속 M1은 Rb, K, Na 및 Li로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 실시양태에서, M2는 페로브스카이트 구조 내에서 30 mol% 이하의 배위수 6을 갖는 하나 이상의 다른 금속으로 도핑될 수 있다. 유리하게는, M2는 10 mol% 이하의 하나 이상의 그러한 금속으로 도핑된다. 적합한 금속 M2는 Ge, Sn, Sb 및 Bi로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 실시양태에서는, X가 Cl, Br 및 I 중 하나로부터 선택되거나; 또는 X가 독립적으로 Cl, Br 및 I 중 2개를 나타내거나; 또는 X가 Cl, Br 및 I를 나타낸다. Cl, Br, I, 시아나이드 및 티오시아네이트의 양은 관련 분야에 알려진 상례적인 실험, 예컨대 질량 분석법 MS 또는 x-선 형광 XRF에 의해 결정될 수 있고; 작은 Cl 음이온은 방출을 가시 스펙트럼의 청색 부분 쪽으로 이동시키고, 큰 I 음이온은 방출을 가시 스펙트럼의 적색 부분 쪽으로 이동시키고, 중간 크기 Br 음이온은 방출을 가시 스펙트럼의 녹색 부분 쪽으로 이동시킨다.
제1 발광 결정은 3 nm 내지 3000 nm, 특히 5 nm 내지 100 nm의 크기를 갖는다.
바람직한 실시양태에서, 제1 발광 결정은 화학식 I-1을 갖는다:
<화학식 I-1>
CsPbIxZ3 -x
여기서,
1 < x ≤ 3,
Cs, Pb는 위에 서술된 바와 같이 30 mol% 이하로 임의로 도핑될 수 있고,
Z는 Cl, Br 중 하나 이상을 나타낸다.
특히 유리하게는, 제1 발광 결정은 화학식 CsPbClyBr3 -y- zIz (여기서, 0 < y < 1, 2 ≤ z ≤ 3-y), 및/또는 화학식 CsPbBrxI3 -x (여기서, 0 ≤ x < 2)을 갖는다.
이 실시양태에서, 방출되는 광의 제1 파장은 적색 스펙트럼에서 그의 피크를 가지며, 이것은 590 nm 내지 700 nm의 범위의 피크 파장을 갖는, 바람직하게는 15 내지 50 nm의 FMWH를 갖는 광이라고 여겨진다. 이전 실시양태 둘 모두에서, 제1 발광 결정의 크기는 3 nm 내지 3000 nm, 특히 5 nm 내지 100 nm이다. 상이한 실시양태에서, 제1 발광 결정은 화학식 I-2를 갖는다:
<화학식 I-2>
CsPbBrxZ3 -x
여기서,
2 ≤ x ≤ 3,
Cs, Pb는 위에 서술된 바와 같이 30 mol% 이하로 임의로 도핑되고,
Z는 Cl, I 중 하나 이상을 나타낸다.
특히 유리하게는, 제1 발광 결정은 화학식 CsPbClyBrzI3 -y-z (여기서, 0 < y < 1, 1 < z ≤ 3-y), 및/또는 화학식 CsPbBrxI3-x (여기서, 2 ≤ x ≤ 3)을 갖는다.
이 실시양태에서, 방출되는 광의 제1 파장은 녹색 스펙트럼에서 그의 피크를 가지며, 이것은 490 nm 내지 570 nm의 범위의 피크 파장을 갖는, 바람직하게는 15 내지 50 nm의 FMWH를 갖는 광이라고 여겨진다. 이전 실시양태 둘 모두에서, 제1 발광 결정의 크기는 3 nm 내지 3000 nm, 특히 5 nm 내지 100 nm이다.
바람직한 실시양태에서, 발광 성분은 제2 발광 결정을 포함하는 제2 요소를 포함하고, 제2 요소는 중합체 또는 무기 매트릭스를 포함하는 캡슐화부에 의해 둘러싸인다.
제2 요소는 제1 파장과 상이한 제2 파장의 광을 방출한다. 이것은 제2 발광 결정에 관해 제1 발광 결정과 비교해서 상이한 화학 조성 및/또는 상이한 크기를 선택함으로써 달성된다. 예를 들어, 제1 발광 결정이 적색 스펙트럼의 광을 방출하는 경우, 제2 발광 결정은 녹색 스펙트럼의 광을 방출하도록 선택될 수 있다. 역시, 제2 요소가 제2 파장의 광을 자발적으로 방출하지 않고, 여기에 반응하여, 특히 제2 파장보다 짧고 제1 파장보다 짧은 파장의 광에 의한 여기에 반응하여 제2 파장의 광을 방출하는 것이 바람직하다. 역시, 제2 발광 결정은 예를 들어 청색 스펙트럼의 광에 의해 여기될 수 있다.
대상 발광 특성을 제공하기 위해, 제2 요소는 여기에 반응하여 제2 파장의 광을 방출하기 위한 제2 발광 결정을 포함하고 바람직하게는 제2 중합체를 제2 발광 결정이 매립되는 매트릭스 형태로 포함하는 제2 고체 중합체 조성물을 포함한다.
유리하게는, 제2 발광 결정은 화학식 II의 화합물로부터 선택된다:
<화학식 II>
M1 aM2 bXc
여기서,
M1은 Cs를 나타내고,
M2는 Pb를 나타내고,
X는 독립적으로 Cl, Br, I, 시아나이드 및 티오시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 음이온을 나타내고,
a는 1을 나타내고,
b는 1을 나타내고,
c는 3을 나타낸다.
독립적으로, X가 위에 열거된 음이온 중 하나로부터 선택될 수 있거나 또는 상기 음이온 중 하나 초과의 조합일 수 있음을 의미한다. 티오시아네이트라는 용어는 두 공명 구조, 즉, 티오시아네이트 및 이소티오시아네이트 모두를 포함할 것이다.
본 발명의 실시양태에서, M1은 페로브스카이트 구조 내에 30 mol% 이하의 배위수 12를 갖는 하나 이상의 다른 금속으로 도핑될 수 있다. 유리하게는, M1은 10 mol% 이하의 하나 이상의 그러한 금속으로 도핑된다. 적합한 금속 M1은 Rb, K, Na 및 Li로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 실시양태에서, M2는 페로브스카이트 구조 내에 30 mol% 이하의 배위수 6을 갖는 하나 이상의 다른 금속으로 도핑될 수 있다. 유리하게는, M2는 10 mol% 이하의 하나 이상의 그러한 금속으로 도핑된다. 적합한 금속 M2는 Ge, Sn, Sb 및 Bi로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 실시양태에서는, X가 Cl, Br 및 I 중 하나로부터 선택되거나; 또는 X가 독립적으로 Cl, Br 및 I 중 2개를 나타내거나, 또는 X가 Cl, Br 및 I를 나타낸다. Cl, Br, I, 시아나이드 및 티오시아네이트의 양은 상례적인 실험에 의해 결정될 수 있고; 작은 Cl 음이온은 방출을 가시 스펙트럼의 청색 부분 쪽으로 이동시키고, 큰 I 음이온은 방출을 가시 스펙트럼의 적색 부분 쪽으로 이동시키고, 중간 크기 Br 음이온은 방출을 가시 스펙트럼의 녹색 부분 쪽으로 이동시킨다.
제2 발광 결정은 3 nm 내지 3000 nm, 특히 5 nm 내지 100 nm의 크기를 갖는다.
한 실시양태에서, 제1 발광 결정은 화학식 I-1을 가지며, 제2 발광 결정은 화학식 I-2를 갖는다. 이 상황에서는, 발광 성분이 적색 및 녹색 광을 방출한다. 물론, 제1 발광 결정이 화학식 I을 따르고 제2 발광 결정이 화학식 II를 따르는 한, 제1 발광 결정 및 제2 발광 결정은 적색 및 녹색과 상이한 색의 광을 방출하도록 선택될 수 있다.
그러나, 제1 파장 및 제2 파장에 의해 정해지는 색과 상이한 색의 광을 방출하기 위해 하나 이상의 추가 요소에 하나 이상의 추가의 종류의 발광 결정이 제공될 수 있다. 이것은 추가 발광 결정에 관해 제1, 제2 및 다른 추가 발광 결정과 비교해서 상이한 화학 조성 및/또는 상이한 크기를 선택함으로써 달성된다. 바람직한 실시양태에서는, 발광 성분에 N개 (여기서, N ≥ 1, 바람직하게는 3 ≤ N ≤ 28)의 추가 요소가 제공된다. 각 추가 요소는 추가 고체 중합체 조성물을 포함하고, 여기서 각 추가 고체 중합체 조성물은 추가 발광 결정, 및 바람직하게는 추가 발광 결정이 매립된 매트릭스 형태로 추가 중합체를 포함한다.
추가 발광 결정 각각은 화학식 III의 화합물로부터 선택된다:
<화학식 III>
M1 aM2 bXc
여기서,
M1은 Cs를 나타내고,
M2는 Pb를 나타내고,
X는 독립적으로 Cl, Br, I, 시아나이드 및 티오시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 음이온을 나타내고,
a는 1을 나타내고,
b는 1을 나타내고,
c는 3을 나타낸다.
역시, 독립적으로, X가 위에 열거된 음이온 중 하나로부터 선택될 수 있거나 또는 상기 음이온 중 하나 초과의 조합일 수 있음을 의미한다. 티오시아네이트라는 용어는 두 공명 구조, 즉, 티오시아네이트 및 이소티오시아네이트 모두를 포함할 것이다.
본 발명의 실시양태에서, M1은 페로브스카이트 구조 내에 30 mol% 이하의 배위수 12를 갖는 하나 이상의 다른 금속으로 도핑될 수 있다. 유리하게는, M1은 10 mol% 이하의 하나 이상의 그러한 금속으로 도핑된다. 적합한 금속 M1은 Rb, K, Na 및 Li로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 실시양태에서, M2는 페로브스카이트 구조 내에 30 mol% 이하의 배위수 6을 갖는 하나 이상의 다른 금속으로 도핑될 수 있다. 유리하게는, M2는 10 mol% 이하의 하나 이상의 그러한 금속으로 도핑된다. 적합한 금속 M2는 Ge, Sn, Sb 및 Bi로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 실시양태에서는, X가 Cl, Br 및 I 중 하나로부터 선택되거나; 또는 X가 독립적으로 Cl, Br 및 I 중 2개를 나타내거나; 또는 X가 Cl, Br 및 I를 나타낸다. Cl, Br, I, 시아나이드 및 티오시아네이트의 양은 상례적인 실험에 의해 결정될 수 있고; 작은 Cl 음이온은 방출을 가시 스펙트럼의 청색 부분 쪽으로 이동시키고, 큰 I 음이온은 방출을 가시 스펙트럼의 적색 부분 쪽으로 이동시키고, 중간 크기 Br 음이온은 방출을 가시 스펙트럼의 녹색 부분 쪽으로 이동시킨다.
대상 발광 특성을 제공하기 위해, 각각의 추가 요소는 여기에 반응하여 추가의 파장의 광을 방출하기 위한 추가 발광 결정을 포함하고 바람직하게는 추가 중합체를 포함하는 추가 고체 중합체 조성물을 포함한다.
각각의 추가 발광 결정은 3 nm 내지 3000 nm, 특히 5 내지 100 nm의 크기를 갖는다.
바람직하게는, 각각의 추가 발광 결정에 의해 방출되는 광은 그의 파장이 제1 파장 및 제2 파장과 상이할 뿐만 아니라 N-1개의 다른 추가 파장 중 임의의 파장과도 상이하다. 요소의 적합한 설계에 의해, 발광 성분은 임의의 파장 조합의 광을 방출할 수 있다.
바람직한 실시양태에서는, 발광 성분이 상이한 발광 결정을 포함하는 전부 5 내지 30개의 상이한 요소를 포함하고, 이러해서 발광 성분의 조정가능한 발광 스펙트럼을 초래한다.
제1 요소만을 포함하고 제2 요소 또는 추가 요소를 포함하지 않는 발광 성분의 경우, 발광 성분에 1개의 제1 요소가 제공될 수 있을 뿐만 아니라, 그의 발광성을 증진시키기 위해 다수의 제1 요소가 제공될 수 있다. 제1 요소 및 제2 요소만을 포함하고 추가 요소를 포함하지 않는 발광 성분의 경우에는, 발광 성분에 그의 발광성을 증진시키기기 위해 다수의 제1 요소 및 다수의 제2 요소가 제공될 수 있다. 제1 요소, 제2 요소 및 추가 요소를 포함하는 발광 성분의 경우에는, 발광 성분에 그의 발광성을 증진시키기 위해 각 종류의 다수의 제1 요소, 다수의 제2 요소 및 다수의 추가 요소가 제공될 수 있다. 캡슐화부 내에 다수의 제1 요소 및 다수의 제2 요소 및 가능한 다수의 추가 요소가 번갈아 배열되거나 또는 랜덤하게 배열되는 것이 바람직할 수 있다.
따라서, 바람직하게는, 제1 발광 결정, 제2 발광 결정 및 추가 발광 결정으로는 페로브스카이트 구조를 갖는 세슘 납 할라이드 나노결정 및 도핑된 세슘 납 할라이드 나노결정이 이용된다. 특정 파장을 갖는 광의 방출은 상기 제약 내에서 발광 결정의 물질의 선택에 의존하고, 발광 결정의 크기에 의존한다.
바람직하게는, 제1 요소는 제1 발광 결정만을 포함하고 임의의 다른 발광 결정을 갖지 않는다. 제2 요소의 경우, 결국, 제2 요소는 제2 발광 결정만을 포함하고 임의의 다른 발광 결정을 갖지 않는다. 이 논리는 또한 임의의 추가 요소 및 상응하는 발광 결정에도 적용될 수 있다. 이러해서, 바람직하게는 추가 요소는 추가 발광 결정만을 포함하고 임의의 다른 발광 결정을 갖지 않는다. 이에 의해, 각 요소는 오로지 지정된 피크 파장의 광을 방출하는 데 전용되고, 상이한 색의 광을 방출하지 않는다. 이 개념은 다수의 제1 요소의 경우에 임의의 제1 요소, 다수의 제2 요소의 경우에 임의의 제2 요소 등에 적용될 수 있다.
제1 요소 - 및 존재하는 경우, 제2 요소 및 추가 요소 - 의 평균 직경이 1 ㎛ 내지 500 ㎛, 바람직하게는 5 ㎛ 내지 100 ㎛인 것이 바람직하다.
바람직하게는, 캡슐화부는 제1 요소를 완전히 둘러싸고, 다수의 제1 요소의 경우에는, 모든 제1 요소를 캡슐화한다. 그러나, 상이한 상황에서는, 다수의 제1 요소의 경우, 이 제1 요소들 중 하나 이상이 캡슐화부의 외표면에 있을 수 있고, 이렇게 해서 그 제1 요소의 경우, 캡슐화부가 완전 캡슐화부 대신 부분 캡슐화부이다. 그러나, 심지어, 이 상황에서도, 캡슐화부에 의해 완전히 둘러싸인 적어도 1개의 다른 제1 요소가 있다. 이 개념은 존재하는 경우 제2 요소 또는 추가 요소에도 적용가능하다.
바람직한 실시양태에서, 캡슐화부는 중합체의 경우에 아크릴레이트 중합체, 카르보네이트 중합체, 술폰 중합체, 에폭시 중합체, 비닐 중합체, 우레탄 중합체, 에스테르 중합체, 스티렌 중합체, 실리콘 중합체, 올레핀 중합체 및 시클릭 올레핀 공중합체, 바람직하게는 실리콘, 시클릭 올레핀 공중합체 및 할로겐화된 비닐 중합체, 가장 바람직하게는 에폭시 중합체 및 아크릴레이트 중합체 또는 공중합체 또는 그의 혼합물의 목록으로부터 선택되는, 가장 바람직하게는 20 - 50℃/90% 상대 습도 및 대기압에서 0.2 g mm m-2 일-1 미만의 수증기 투과율을 갖는 중합체이다.
또 다른 실시양태에서, 캡슐화부는 무기 매트릭스이다. 무기 매트릭스는 바람직하게는 열 분해 또는 습기/물과의 반응 시에 무기 매트릭스를 생성하는 액체 전구체로부터 얻는다. 그러한 전구체는 금속 알콕시드 (예컨대 알콕시-실란), 금속 수산화물 (예컨대 히드록시-실란), 액체 실리케이트 (예컨대 나트륨 실리케이트, 포타슘 실리케이트 및 리튬 실리케이트) 중 하나 이상을 포함한다.
바람직하게는, 제1 중합체, 존재하는 경우 제2 중합체, 및 존재하는 경우 제N 중합체 각각이 독립적으로 폴리아크릴레이트 (및 공중합체), 폴리스티렌, 실리콘, 및 시클릭 올레핀 공중합체, 바람직하게는 시클릭 올레핀 공중합체의 군으로부터 선택된다. 바람직하게는, 제1 중합체, 존재하는 경우 제2 중합체 및 존재하는 경우 임의의 추가 중합체는 동일한 중합체이다.
또 다른 실시양태에서는, 제1 중합체, 존재하는 경우 제2 중합체 및 존재하는 경우 제N 중합체 각각이 독립적으로 가교 중합체로부터 선택된다.
캡슐화부 및 제1 요소의 제1 중합체는 접촉할 때, 적어도 고체 상에서 접촉할 때, 서로 용해하지 않는 것이 바람직하다. 각각의 중합체 물질을 적절히 선택함으로써, 제1 발광 결정은 제1 요소 내에 갇히고 제1 요소 밖에 있는, 예를 들어 제2 요소 또는 추가 요소 내의 제2 발광 결정 또는 추가 발광 결정과 상호작용할 수 없다.
제2 요소 또는 추가 요소의 경우, 이 제2 요소 또는 추가 요소는 바람직하게는 캡슐화부에 의해 제1 요소와 분리된다. 제1 요소 및 존재하는 경우, 제2 요소 및 추가 요소는 캡슐화부 내에서 이격 배열된다. 이러해서, 요소들 사이의 임의의 간극이 캡슐화부의 물질, 예컨대 고체 캡슐화부 중합체 또는 무기 매트릭스에 의해 채워진다. 캡슐화부 및 제2 요소의 제2 중합체, 및 임의의 추가 요소의 임의의 추가 중합체가 접촉할 때, 적어도 고체상에서 접촉할 때, 서로 용해하지 않는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 캡슐화부, 및 바람직하게는, 또한, 제1 중합체, 존재하는 경우 제2 중합체 또는 추가 중합체 각각은 가시 스펙트럼의 광에 대해 투광성이고, 즉, 투명하다.
바람직한 실시양태에서, 캡슐화부는 필름 또는 층 형상을 취할 수 있고, 즉, 길이 및 폭이 캡슐화부의 두께를 초과하고, 바람직하게는 두께를 적어도 10 배 초과한다.
일반적으로, 하나 이상의 배리어 필름이 제공될 수 있고, 바람직하게는 각 배리어 필름이 20 - 50℃ 온도/90% 상대 습도 및 대기압에서 0.2 (g*mm)/(㎡*일) 미만의 수증기 투과율을 갖는다. 상기 실시양태 및 하기 실시양태 중 임의의 실시양태에서, 성분은 발광 성분의 다른 노출된 표면 위에 배리어 필름을 포함할 수 있다. 그러한 배리어 필름은 특히 물에 노출되는 것에 반응하여 성분에서 LC의 열화를 피하기 위해 낮은 수증기 투과율을 가질 수 있다. 한 실시양태에서, 배리어 필름은 O2 투과성일 수 있거나, 또는 상이한 실시양태에서는, 또한 산소 불투과성일 수도 있다. 바람직하게는, 배리어 필름은 투광성이고, 바람직하게는 그러한 배리어 필름은 단일 층의 형태로 또는 다층의 형태로 존재할 수 있다. 배리어 필름은 유기 중합체 및/또는 무기 물질을 포함한다. 적합한 유기 중합체는 폴리비닐리덴 클로라이드 (PVdC), 시클릭 올레핀 공중합체 (COC), 고밀도 폴리에틸렌 (HDPE)로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있고; 적합한 무기 물질은 금속 산화물, SiOx, SixNy로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 가장 바람직하게는, 중합체 배리어 필름은 PVdC 및 COC로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함한다. 바람직한 실시양태에서는, 직사각형 시트형 발광 성분의 경우, 배리어 필름이 캡슐화부의 양면에 부착될 수 있다.
본 발광 성분은 제1 발광 결정 및 임의의 다른 제2 발광 결정 또는 추가 발광 결정의 공간적 분리를 제공한다. 아래에서 더 상세히 나타내는 바와 같이, 분리는 캡슐화부 내에 하나 이상의 제1 요소를 매립함으로써 달성된다. 이러해서, 제1 발광 결정은 전용되는 하나 이상의 제1 요소에만 배열되고, 한편 임의의 제2 발광 결정 또는 추가 발광 결정은 관련 요소에만 제공된다. 그렇게 함으로써, 한편으로 제1 발광 결정과 다른 한편으로 임의의 제2 발광 결정 또는 추가 발광 결정 사이의 양이온 및 음이온의 교환이 방지된다. 상이한 요소 각각의 제작이 현탁액으로 예비형성된다는 전제 하에, 공통 현탁액에서의 제1 발광 결정 및 제2 발광 결정 또는 추가 발광 결정의 혼합이 방지된다. 대신, 공통 현탁액에서의 그러한 혼합은 위에 언급된 이온 교환에 기초한 반응/재조합에 의해 원래의 제1 발광 결정, 제2 발광 결정 또는 추가 발광 결정이 상이한 발광 결정으로 전환되는 것을 초래할 것이다. 따라서, 그러한 상이한 발광 결정은 아마도 제1 발광 결정, 제2 발광 결정 또는 추가 발광 결정 그 자체와 상이한 파장의 광을 방출할 것이다. 이러해서, 제조 단계에서 상이한 종류의 발광 결정이 분리되고, 이러해서 현탁액의 상이한 부분에 첨가되고, 그 결과로 경화(hardening)/큐어링(curing)/건조 후에 상기 제1 요소, 제2 요소 또는 추가 요소를 초래한다.
현탁액의 각 부분은 바람직하게는 지정된 발광 결정, 용매, 리간드 및 중합체를 포함한다. 결과적인 요소가 고체 요소라는 전제 하에, 제1 요소 중의 제1 발광 결정과 제2 요소 중의 임의의 제2 발광 결정의 상호 작용은 방지된다.
본 성분은 우수한 광발광 양자 수율을 제공한다.
"양자 수율(QY)"이라는 용어는 관련 분야에 알려져 있고, 그 시스템에 흡수되는 광자당 특정 사건의 횟수의 양에 관한 것이다. 본 발명의 맥락에서, "양자 수율"이라는 용어는 서술된 물질의 "광발광 양자 수율"을 나타내고, 두 용어 모두 동일한 의미로 이용된다. "광발광 양자 수율"은 그 시스템에 의해 흡수되는 광자당 서술된 시스템에 의해 더 긴 파장(더 낮은 에너지)의 광자가 몇 개 방출되는지를 정의한다.
예를 들어, 본 하나 이상의 요소에 이용되는 것으로 제안된 고체 중합체 조성물의 양자 수율은 바람직하게는 청색 광에 의해 여기될 때 총 > 60%, 바람직하게는 > 80%, 가장 바람직하게는 > 90%이다. 추가로, 물질 선택, 결정 크기 및 상이한 색의 LC의 엄격한 분리 때문에, 방출된 광에서 급격한 파장 분포가 달성될 수 있고, 이렇게 해서 결과적인 방출된 광의 품질이 우수하다. 바람직하게는, 가시 방출을 위해 각 요소의 고체 중합체 조성물의 FWHM(반치전폭)은 < 50 nm, 바람직하게는 < 40 nm, 가장 바람직하게는 < 30 nm이다. 예를 들어, 507 nm의 방출 피크에서 22 nm의 FWHM이 관찰될 수 있고, 동시에 예를 들어 76%의 높은 발광 양자 수율이 측정된다.
본 성분의 실시양태는 유럽 연합에 의한 RoHS ("Restriction of Hazardous Substances", 유해 물질 제한) 지침에 따른다. 본 특허 출원의 출원시, 적용가능한 지침 2011/65/EU는 일반적으로 다음 요소의 이용을 제한하였다: 납(Pb) < 1000 중량 ppm, 수은 (Hg) < 1000 ppm, 카드뮴 (Cd) <100 ppm, 6가 크롬 (Cr6+) < 1000 ppm, 폴리브로민화 비페닐 (PBB) < 1000 ppm, 폴리브로민화 디페닐 에테르 (PBDE) < 1000 ppm.
다른 한편, 이것은 Cd-무함유 물질을 선택함으로써 달성되고, 이것은 여전히 우수한 양자 수율/성능을 제공한다. RoHS 지침 버전 2 (2011/65/EU)에 따른 Pb의 한계는 1000 ppm 미만이고, 이것은 그러한 성분에 관해 전체로서 달성된다. 바람직하게는, 본 실시양태의 성분들에 관해 총 Pb 농도는 1000 ppm 미만, 더 바람직하게는 30 ppm 내지 < 1000 ppm, 가장 바람직하게는 100 ppm 내지 900 ppm이다. RoHS 준수는 제1 발광 결정 및 아마도, 제2 발광 결정 또는 추가 발광 결정 각각의 적절한 농도를 선택함으로써, 바람직하게는 그 성분의 요소들의 적절한 농도를 선택함으로써 달성될 수 있다. 대상 농도는 MS 또는 XRF 측정에 의해 측정될 수 있다.
바람직하게는, 적색 광 방출의 경우의 제1 요소의 고체 중합체 조성물을 나타내는 중합체 매트릭스에 대한 각각의 발광 결정의 농도가 0.01 중량% 내지 10.0 중량%, 바람직하게는 0.10 중량% 내지 7.6 중량%, 가장 바람직하게는 0.2 중량% 내지 1.0 중량%이고, 존재하는 경우 녹색 광 방출의 경우의 제2 요소에 관해서는, 바람직하게는 0.01 중량% 내지 8.0 중량%, 바람직하게는 0.10 중량% 내지 6.2 중량%, 가장 바람직하게는 0.2 중량% 내지 1.0 중량%이다. 이 농도 범위의 상한은 발광 성분이 90 중량%의 캡슐화부(3)를 포함한다는 조건 하에서 RoHS 준수를 지지하고, 한편으로 이 농도 범위의 하한은 발광 성분이 50 중량% 캡슐화부(3)를 포함한다는 조건 하에서 합리적인 성분 두께에서 충분한 방출을 제공한다.
동시에 발생하는 높은 양자 수율, RoHS 준수, 방출된 스펙트럼에서 안정한 피크 위치 및 좁은 FWHM, 및 높은 안정성은 관련 분야에서 본 발명의 주요 성취를 나타낸다. 통상적으로, LC로는 CdSe 또는 InP 물질이 제안되었다. 그러나, 첫번째 것은 충분한 양자 수율을 제공하는 반면, RoHS 준수가 도전받고, 종종 규제적 면제에 의지한다. 다른 한편으로, 후자는 RoHS 준수이지만, 열등한 광학 품질 (양자 수율 < 60%; FWHM > 40 nm)을 나타낸다. 대조적으로, 본 발명의 성분은 좋은 양자 수율, 낮은 피크 FWHM 및 RoHS 준수 둘 모두를 제공한다. 이것은 LC에 관해 적절한 물질을 선택하고, 요소에 적절한 LC 농도를 적용하고, 성분에 적절한 농도의 요소를 적용함으로써 및 적절한 성분 치수/두께를 선택하고 동시에 상이한 요소에 상이한 LC를 배열하고 그 결과로 LC를 서로 분리하여 이온 교환 반응을 피함으로써 달성된다.
광학 특성을 추가로 명시하는 것에 관해, 성분은 10 내지 90%의 헤이즈를 갖는 것이 바람직하다. 헤이즈는 RI> 2.0 및 100 - 1000 nm의 크기를 갖는 산란 입자에 의해 또는 마이크로구조 또는 마이크로결정성 중합체 구조에 의해 또는 요소 그 자체에 의해 도입될 수 있다.
발광 성분은 바람직하게는 다른 성분과 함께 디바이스, 예컨대 광학 디바이스, 바람직하게는 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED), 유기 발광 다이오드(OLED), OLED 디스플레이 또는 태양 전지 중 하나로 조립되는 중간 제품이다. OLED, LED 또는 LCD의 일부로서, 성분은 이동형 또는 정지형 컴퓨팅, 전기통신 또는 텔레비전 디바이스의 디스플레이에 기여할 수 있다.
따라서, 발광 디바이스는 앞서 말한 실시양태 중 임의의 실시양태에 따른 발광 성분 및 청색 광을 방출하기 위한 광원을 포함한다. 청색 광은 400 내지 490 nm의 범위의 파장을 갖는 것으로 여겨진다. 광원은 발광 성분을 여기시키기 위해 배열된다. 따라서, 디바이스는 발광 성분의 캡슐화부에 둘러싸인 하나 이상의 상이한 요소의 발광 결정에 의해 정해지는 파장의 광을 방출하도록 제조된다.
바람직하게는, 광원은 LED 칩이다. 한 실시양태에서는, 발광 성분이 바람직하게는 LED 칩을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 배열된다. 또 다른 실시양태에서는, 발광 성분이 바람직하게는 LED 칩으로부터 원격 배열된다. 그러한 실시양태에서는, LED 칩이 바람직하게는 인-무함유 캡슐화부에 의해 적어도 부분적으로 덮인다.
"인"이라는 용어는 관련 분야에 알려져 있고, 발광 현상을 보이는 물질을 나타낸다. 이것은 인광 또는 형광일 수 있다. 이 물질들은 정확한 양 및 유형의 인, 예컨대 도핑된 이트륨 알루미늄 산화물을 첨가함으로써 청색 LED 광이 백색 광으로 변환되는 고체 상태 조명 응용에 종종 이용된다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서는, 광원이 OLED 스택이다. 이 경우, 발광 성분은 바람직하게는 전체 OLED 스택 또는 적어도 그의 일부를 덮도록 배열된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 앞서 말한 실시양태 중 임의의 실시양태의 발광 성분은 청색 광에 의해 방사하게 되는 발광 성분의 반응으로 백색 광을 방출하는 데 이용되고, 특히 액정 디스플레이에서 백라이트로서 이용된다. 이 목적으로, 발광 성분에서 발광 반응을 여기시키기 위해 디바이스에 청색 광원이 제공될 수 있다. 발광 성분이 적색 광을 방출하는 제1 요소 및 녹색 광을 방출하는 제2 요소를 포함하는 경우, 광원의 청색 광 방출과 함께, 발광 성분은 제1 요소 및 제2 요소 각각의 발광 결정의 여기에 반응하여 적색 광 및 녹색 광의 방출, 및 제1 요소 및 제2 요소를 여기시키는 데도 또한 이용되는 광원으로부터 유래하는 청색 광의 투과의 조합으로서 결과적으로 얻는 백색 광을 방출한다. 방출되는 적색, 녹색 및 청색 광의 세기 비율은 바람직하게는 각각 1/3의 범위이다.
본 발명의 추가의 측면에 따르면, 앞서 말한 실시양태 중 임의의 실시양태에 따른 발광 성분을 생성하는 방법이 제공된다. 제1 발광 결정을 포함하는 제1 중합체 용액을 제공한다. 한 대안으로서, 분무-건조 또는 침전에 의해 제1 중합체 용액으로부터 다수의 제1 요소를 추출한다. 또는, 한 상이한 대안으로서, 제1 중합체 용액을 제1 고체 중합체 조성물로 경화시키거나 건조시키고, 제1 고체 중합체 조성물을 분쇄하고, 그 결과로 다수의 제1 요소를 얻는다. 그 다음, 캡슐화부 중합체 및/또는 무기 매트릭스를 위한 액체 단량체 및/또는 액체 올리고머 또는 전구체를 포함하는 용액에 제1 요소를 혼합한다. 캡슐화부 중합체를 경화 및/또는 건조시킴으로써 발광 성분을 제공한다. 상이한 요소들, 예컨대 하나 이상의 제2 요소 또는 추가 요소가 캡슐화부 내에 둘러싸일 경우에, 그 요소들은 제1 요소에 따라서 제조될 수 있다. 제2 요소 또는 추가 요소가 개별 성분으로서 제공될 때, 그것들을 캡슐화부 중합체를 포함하는 용액에 제1 요소와 함께 또는 제1 요소에 뒤이어 첨가할 수 있다.
발광 결정(LC)은 바람직하게는 반도체 물질로부터 제조된다. 발광 결정은 전형적으로 3 - 12 nm의 범위의 양자점 및 100 nm 이하의 나노결정 및 3 ㎛ 이하의 발광 결정을 포함할 것이다. 바람직하게는, 발광 결정은 거의 등축정계(예컨대 구형 또는 입방형)이다. 3개의 직교 치수 모두의 종횡비(최장:최단 방향)가 1 - 2인 경우에는 입자가 거의 등축정계라고 여긴다. LC는 그 용어가 지시하는 바와 같이 발광 또는 더 구체적으로 정의된 광발광을 나타낸다. 본 발명의 맥락에서, 발광 결정은 전형적으로 계면활성제의 존재로 인해 다른 입자로부터 공간적으로 분리된 단결정 입자이다. 그것은 직접 밴드갭(전형적으로 1.1 - 3.8 eV, 더 전형적으로 1.4 - 3.5 eV, 훨씬 더 전형적으로 1.7 - 3.2 eV의 범위)을 나타내는 반도전성 물질이다. 밴드갭과 같거나 또는 그보다 높은 전자기 복사선으로 여기/조명이 일어날 때, 가전자대 전자가 전도대로 여기되어 가전자대에 정공을 남긴다. 그 다음, 생성된 여기자(전자 - 정공 쌍)는 LC 밴드갭 값에 중심을 둔 최대 세기로 광발광 형태로 방사적으로 재조합하고, 적어도 1%의 광발광 양자 수율을 나타낸다. 외부 전자 및 정공원과 접촉할 때, LC는 전기발광을 나타낼 수 있다. 본 발명의 맥락에서, LC는 기계발광(예를 들어, 압전발광), 화학발광, 전기화학발광, 또는 열발광 어느 것도 나타내지 않는다.
양자점(QD)은 특히 반도체 나노결정과 관련되고, 그것은 전형적으로 3 - 12 nm의 직경을 갖는다. 이 범위에서, QD의 물리적 직경은 벌크 여기 보어(Bohr) 반경보다 작고, 이 때문에 양자 구속 효과가 우세하다. 그 결과, QD의 전자 상태 및 따라서, 밴드갭은 QD 조성 및 물리적 크기의 함수이고, 즉, 흡수/방출의 색은 QD 크기와 관련된다. QD 샘플의 광학 품질은 그의 균질성과 직접적으로 관련된다 (QD는 더 단분산일수록 방출의 더 작은 FWHM을 가질 것이다). QD가 보어 반경보다 큰 크기에 도달할 때, 여기자 재조합을 위한 비방사적 경로가 우세해질 수 있기 때문에, 양자 구속 효과가 방해받고 샘플은 더 이상 발광성일 수 없다. 이러해서, QD는 특히 그의 크기 및 크기 분포에 의해 정해진 나노결정의 특정 하위군이다. QD의 특성은 이 매개변수들과 직접 관련있고, 그것을 나노결정과 구별한다.
제1 고체 중합체 조성물, 존재하는 경우 제2 고체 중합체 조성물 또는 존재하는 경우 추가 고체 중합체 조성물 각각은 바람직하게는 각 유형의 발광 결정 외에도 추가로, 유기 및/또는 무기 합성 물질을 포함해서 경화된/큐어링된 중합체를 포함한다. 바람직하게는, 제1 중합체, 존재하는 경우 제2 중합체 및 존재하는 경우 추가 중합체 각각은 독립적으로 폴리아크릴레이트(및 공중합체), 폴리스티렌, 실리콘 및 시클릭 올레핀 공중합체의 군으로부터 선택된다.
경화된/큐어링된 중합체는 바람직하게는 발광 결정에 의해 방출되는 광, 및 발광 결정을 여기시키는 데 이용되는 광원의 가능한 광이 통과하는 것을 허용하기 위해 광투과성이고, 즉 투명하다.
바람직하게는, 경화된/큐어링된 중합체 및 각각의 유형의 발광 결정 외에도 추가로, 제1 중합체 조성물, 제2 중합체 조성물 및 추가의 중합체 조성물 중 하나 이상은 비이온성, 음이온성, 양이온성 및 쯔비터이온성 계면활성제의 군으로부터 선택되는, 바람직하게는 아민 또는 카르복시 말단 계면활성제의 군으로부터 선택되는 계면활성제를 포함한다.
"계면활성제", "리간드", "분산제" 및 "분산화 작용제"라는 용어는 관련 분야에서 알려져 있고, 본질적으로 동일한 의미를 갖는다. 본 발명의 맥락에서, 이 용어들은 용매가 아닌 유기 물질을 나타내고, 이것은 현탁액 또는 콜로이드에서 입자의 분리를 개선하고 응괴 또는 침강을 방지하는 데 이용된다. 이론에 얽매이지 않지만, 계면활성제는 입자를 용매에 첨가하기 전 또는 후에 입자 표면 상에 물리적으로 또는 화학적으로 부착되고, 이렇게 함으로써 요망되는 효과를 제공한다고 믿는다. 계면활성제라는 용어는 중합체 물질 및 작은 분자를 포함하고; 계면활성제는 전형적으로 극성 말단기 및 비극성 말단기를 함유한다. 본 발명의 맥락에서, 용매 (예를 들어, 톨루엔)는 계면활성제라고 여기지 않는다.
제조와 관련된 측면에서 위에서 이용된 "현탁액"은 알려져 있고, 고체인 내부 상(i.p.) 및 액체인 외부 상(e.p.)의 불균질 유체와 관한 것이다. 외부 상은 하나 이상의 분산제/계면활성제, 임의로 하나 이상의 용매 및 임의로 하나 이상의 예비중합체 또는 용해된 중합체를 포함한다. 따라서, 각 유형의 발광 결정(제1, 제2)이 현탁액의 전용 부분에 첨가된다. 추가의 가공은 기판 상의 요망되는 영역에 현탁액의 한 부분 또는 각 부분의 도포를 포함한다. 이 단계는 또한 용액-기재 (= 액체) 출발 물질의 이용에 의해 기판에 코팅 또는 얇은 요소의 형성을 나타내는 용액 가공이라고도 불린다. 이것은 중요한 이점이라고 여겨지며, 그 이유는 그것이 큰 영역에 적용가능한 간단한 기술에 의한 모든 요소의 제조 및 연속 가공을 가능하게 하기 때문이다.
바람직하게는, 제1 요소에서 제1 LC를 서로 공간적으로 분리하고 제2 요소에서 제2 LC를 서로 공간적으로 분리하기 위해 제1 및 제2 발광 결정 각각은 매트릭스, 예컨대 중합체 매트릭스 또는 무기 매트릭스 내에 매립된다. 결과적인 "LC/QD 복합체"는 LC/QD, 계면활성제 및 매트릭스를 포함하는 고체 무기/유기 복합 물질을 나타내고, 각각의 제1 또는 제2 요소에 기여한다.
다른 유리한 실시양태는 종속항 뿐만 아니라 아래 설명에서 열거된다.
본 발명의 실시양태, 측면 및 이점을 나타내거나 또는 그에 이르는 실시양태, 실시예, 실험은 다음 상세한 설명으로부터 더 잘 이해될 것이다. 그러한 설명은 첨부 도면을 참조한다.
도 1은 본 발명의 실시양태에 따른 발광 성분의 개략적 투시도이다.
도 2는 본 발명의 실시양태에 따른 발광 성분 제조 방법을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시양태에 따른 발광 디바이스를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 발광 디바이스를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 발광 디바이스를 도시한 도면이다.
도면의 상세한 설명
도 1은 본 발명의 실시양태에 따른 발광 성분의 개략적 투시도를 도시한다. 발광 성분(4)은 예를 들어 투명한 중합체로부터 제조되는 캡슐화부(3)를 포함한다. 본 실시양태에서, 캡슐화부(3)는 길이(x-축) 및 폭(y-축)이 z-방향에서의 두께보다 훨씬 더 큰 크기를 갖는 얇은 필름 형상을 갖는다. 그러나, 필요하다면, 캡슐화부(3)는 상이한 형상을 취할 수 있다.
제1 요소(1), 제2 요소(2), 및 제1 추가 요소(1f)가 캡슐화부(3) 안에 매립되고, 도 1에서는 절단된 방식으로 각각을 1개만 나타낸다.
제1 요소(1)는 제1 발광 결정(11) 및 제1 중합체(12)를 포함하지만 다른 발광 결정을 포함하지 않는 제1 고체 중합체 조성물을 포함한다. 제1 발광 결정(11)은 위에 소개된 화학식 I의 화합물로부터 선택된다. 제1 발광 결정(11)은 3 nm 내지 3000 nm의 크기를 갖는다. 예를 들어, 화살표로 지시된 바와 같이 청색 광(BL)에 의한 여기에 반응하여, 제1 발광 결정(11)은 적색 광(RD)을 방출한다.
제2 요소(2)는 제2 발광 결정(21) 및 제2 중합체(22)를 포함하지만 다른 발광 결정을 포함하지 않는 제2 고체 중합체 조성물을 포함한다. 제2 발광 결정(21)은 위에 소개된 화학식 II의 화합물로부터 선택된다. 제2 발광 결정(21)은 3 nm 내지 3000 nm의 크기를 갖는다. 예를 들어, 청색 광(BL)에 의한 여기에 반응하여, 제2 발광 결정(21)은 녹색 광(GR)을 방출한다.
일반적으로, 제1 추가 요소(1f), 바람직하게는 제2 추가 요소(2f), ... 제N 추가 요소(Nf)를 포함하는 상이한 추가 요소(nf)(n ∈ [1,N])가 캡슐화부(3) 안에 포함될 수 있다. 각 추가 요소(nf)는 추가 발광 결정(n1f) 및 추가 중합체(n2f)를 포함하지만 다른 발광 결정을 포함하지 않는 추가 고체 중합체 조성물을 포함한다.
여기서는, 제1 추가 요소(1f)만 캡슐화부(3)에 포함된다. 각 제1 추가 요소(1f)는 제1 추가 발광 결정(11f) 및 제1 추가 중합체(12f)를 포함한다. 제1 추가 발광 결정(11f)은 위에 소개된 화학식 III의 화합물로부터 선택된다. 제1 추가 발광 결정(11f)은 3 nm 내지 3000 nm의 크기를 갖는다. 예를 들어, 청색 광(BL)에 의한 여기에 반응하여, 제1 추가 발광 결정(11f)은 황색 광(YL)을 방출한다.
본 발명의 한 실시양태에서는, 또한, 다수의 상이한 색을 방출하는 다수의 추가 요소(nf)가 있을 수 있다.
제1 발광 결정(11), 제2 발광 결정(21) 및 추가 발광 결정(n1f)은 분리된 요소(1, 2, nf)에 의해 서로 분리된다. 이 실시양태에서, 캡슐화부(3)는 분리를 증강한다. 이러해서, 제1 발광 요소(1), 제2 발광 요소(2) 및 추가 발광 요소(nf)는 또한 장기간 안정하다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 그러한 발광 성분이 방출되는 파장보다 더 짧은 파장의 방사선, 특히, 청색 방사선(BL)에 노출될 때, 제1 발광 결정(11), 제2 발광 결정(21) 및 제1 추가 발광 결정(11f)이 여기되어 각각 적색 광 (RD), 녹색 광(GR) 및 황색 광(YL)을 방출한다. 발광 성분(4)을 통과하는 청색 광(BL)의 부분과 함께, 발광 성분의 출력은 이 색들의 혼합물이고, 발광 성분 중의 제1 요소(1), 제2 요소(2) 및 제1 추가 요소(11f)의 양에 의해 조정될 수 있다.
도 1의 발광 성분(4)이 적색 광 및 녹색 광을 방출하는 제1 요소(1) 및 제2 요소(2)만을 포함하는 경우, 방출되는 적색 광, 녹색 광 및 청색 광의 조합이 백색 광을 초래한다는 전제 하에, 발광 성분(4)이, 청색 광(BL)을 방출하는 광원과 조합되어, LCD에 이용될 수 있는 백라이트 필름을 나타낼 수 있다. 바람직하게는, 방출되는 적색 광, 녹색 광 및 청색 광의 세기 비율은 각각 1/3의 범위이다.
도 2는 본 발명의 실시양태에 따른 발광 성분 제조 방법을 도시한다. 다이어그램 2a)에 따르면, 제1 발광 결정(11), 제1 중합체(12) 및 용매(13)를 포함하지만 상이한 종류의 발광 결정을 포함하지 않는 제1 중합체 용액을 제공한다. 단계(S1)에서는, 제1 발광 결정(11) 및 제1 중합체(12)를 포함하지만 용매(13)를 포함하지 않는 다이어그램 2b)에 나타낸 고체 제1 중합체 조성물을 생성하기 위해 용액을 경화시키거나, 큐어링시키거나 또는 건조시킨다.
단계(S2)에 따르면, 다이어그램 2b)의 제1 고체 중합체 조성물을 다이어그램 2c)에 따라서 예를 들어 밀링(milling)에 의해 분쇄한다. 이 가공 단계의 결과는 다수의 제1 요소(1)이고, 각 고체 중합체 조성물은 제1 중합체 및 제1 발광 결정을 포함한다.
단계(S3)에서는, 이 제1 요소(1)를 캡슐화부 중합체 용액 또는 액체 단량체 또는 액체 올리고머에 첨가하고/거나 혼합한다. 결과적인 발광 성분의 형성을 조건으로, 제1 요소와 상이한 하나 이상의 파장의 광을 방출하도록 구성된 다른 요소를 캡슐화부 중합체 용액 또는 액체 단량체 또는 액체 올리고머에 첨가할 수 있고/거나 혼합할 수 있다. 경화 및/또는 큐어링 및/또는 건조 후, 캡슐화부(3) 및 캡슐화부(3)에 의해 둘러싸인 다수의 제1 요소(1)를 포함하는 발광 성분(4)이 생성된다.
단계 (S1) 및 (S2)에 대한 대안으로서, 다이어그램 2a)의 제1 중합체 용액을 그의 액체 형태에서 그로부터 다수의 제1 요소(1)를 추출하기 위해 가공할 수 있다. 예를 들어, 단계 (S4)는 분무-건조 또는 침전을 나타낼 수 있다. 이 공정의 결과도 역시 다수의 고체 제1 요소(1)이다.
도 3은 본 발명의 실시양태에 따른 발광 디바이스를 도시한다. 여기서는, 발광 디바이스가 발광 다이오드 LED이다. 이 디바이스는 구형 형상의 발광 성분(4)을 포함한다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 발광 성분(4)은 다수의 제1 요소(1)를 포함한다. 각 제1 요소(1)는 제1 중합체 외에 추가로 제1 발광 결정을 포함하지만, 다른 발광 결정을 포함하지 않는다. 제1 요소(1)는 캡슐화부(3) 내에 서로 분리되어 매립되고, 캡슐화부(3)는 투광성이다. 결과적인 디바이스의 형성을 조건으로, 제1 요소와 상이한 하나 이상의 파장의 광을 방출하도록 구성된 다른 요소가 캡슐화부 내에 포함될 수 있다.
참조 부호(6)는 캐리어(5) 상에 배열된 광원으로서 LED 칩을 나타낸다. 발광 성분(4)은 LED 칩(6)- 의 상면 및 옆면 -을 부분적으로 둘러싼다. LED 칩(6)은 바람직하게는 청색 광을 방출하도록 구성된다. LED 칩(6)으로부터 방출되는 청색 광에 의한 여기에 반응하여, 발광 성분(4)의 제1 요소(1) 및/또는 추가 요소 중의 발광 결정들은 상이한 색의 광, 예를 들어 적색, 녹색 및/또는 황색 광을 방출한다. 이러해서, 본 실시양태는 예를 들어 LED 칩(6) 청색 광으로 적색 및/또는 녹색 및/또는 황색의 가산적 색 혼합물을 방출하는 LED를 개략적으로 도시한다. 도 3의 디바이스의 제조에 관해, LED 칩(6)을 캐리어(5) 상에 예비조립할 수 있고, 발광 성분(4)을 액체 형태로 LED 칩(6)/캐리어(5) 배열 상에 적하한 다음, 경화시킬 수 있거나, 큐어링시킬 수 있거나 또는 건조시킬 수 있다.
발광 성분(4)이 LED 칩(6) 바로 위에 배열되는 것을 고려하여, 발광 성분(4)은 바람직하게는 내열성 물질을 포함한다. 예를 들어, 제1 요소(1)의 제1 중합체 및 캡슐화부가 온도 안정성 중합체일 수 있고, 바람직하게는 실리콘 또는 폴리실라잔일 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시양태에 따른 발광 디바이스를 도시한다. 여기서는, 발광 디바이스가 발광 다이오드(LED)이다. 이 디바이스는 필름형 형상의 발광 성분(4)을 포함한다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 발광 성분(4)은 다수의 제1 요소(1)를 포함한다. 각 제1 요소(1)는 제1 중합체 외에 추가로 제1 발광 결정을 포함하지만, 다른 발광 결정을 포함하지 않는다. 제1 요소(1)는 캡슐화부(3) 안에 서로 분리되어 매립되고, 캡슐화부(3)는 투광성이다. 결과적인 디바이스의 형성을 조건으로, 제1 요소와 상이한 하나 이상의 파장의 광을 방출하도록 구성된 다른 요소가 캡슐화부 안에 포함될 수 있다.
발광 성분(4)은 예를 들어 하우징 또는 전방부의 투명 플레이트(9) 상에 배열된다. 발광 성분(4)/플레이트(9) - 조합은 캐리어(5) 상에 배열된 광원으로서 작용하는 LED 칩(6)으로부터 원격 배열된다. 원격 배열은 하우징(8)에 의해 달성될 수 있다. LED 칩(6)은 바람직하게는 청색 광을 방출하도록 구성된다. 여기서는, LED 칩(6)이 인-무함유 외피(enclosure)(7)에 의해 부분적으로 둘러싸인다. LED 칩(6)으로부터 방출되는 청색 광에 의한 여기에 반응하여, 발광 성분(4)의 제1 요소(1) 및/또는 추가 요소의 발광 결정은 상이한 색의 광, 예를 들어 적색, 녹색 및/또는 황색 광을 방출한다. 이러해서, 본 실시양태는 예를 들어 LED 칩(6) 청색 광으로 적색 및/또는 녹색 및/또는 황색의 가산적 색 혼합물을 방출하는 LED를 개략적으로 도시한다. 도 4의 디바이스의 제조에 관해서는, LED 칩(6)을 캐리어(5) 상에 예비조립할 수 있고, 한편으로 발광 성분(4)을 그의 경화된 형태로 플레이트(9) 상에 부착할 수 있다.
도 3에 도시된 실시양태와 대조적으로, 발광 성분이 LED 칩(6)으로부터 원격 배열되고, 이렇게 해서 동일한 방식으로 발광 성분이 열을 견뎌내야 할 필요가 없을 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시양태에 따른 발광 디바이스를 도시한다. 여기서는, 발광 디바이스가 유기 발광 다이오드 (OLED)이다. 이 디바이스는 편평한 형상의 발광 성분(4)을 포함한다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 발광 성분(4)은 다수의 제1 요소(1)를 포함한다. 각 제1 요소(1)는 제1 중합체 외에 추가로 제1 발광 결정을 포함하지만 다른 발광 결정을 포함하지 않는다. 제1 요소(1)는 캡슐화부(3) 안에 서로 분리되어 매립되고, 캡슐화부(3)는 투광성이다. 결과적인 디바이스의 형성을 조건으로, 제1 요소와 상이한 하나 이상의 파장의 광을 방출하도록 구성된 다른 요소가 캡슐화부 안에 포함될 수 있다.
참조 부호(10)는 추가 캐리어 상에 배열될 수 있는 광원으로서 OLED 스택을 나타낸다. OLED 스택(10)은 바람직하게는 청색 광을 방출하도록 구성된다. OLED 스택(10)으로부터 방출되는 청색 광에 의한 여기에 반응하여, 발광 성분(4)의 제1 요소(1) 및/또는 추가 요소의 발광 결정이 상이한 색의 광, 예를 들어 적색, 녹색 및/또는 황색 광을 방출한다. 이러해서, 본 실시양태는 LED 칩(6) 청색 광으로 적색 및/또는 녹색 및/또는 황색의 가산적 색 혼합물을 방출하는 OLED 디바이스를 개략적으로 도시한다. 도 5의 디바이스의 제조에 관해서는, OLED 스택(10)을 캐리어 상에 예비조립할 수 있고, 발광 성분(4)을 액체 형태로 OLED 스택(10) 상에 코팅한 다음, 경화시키거나, 큐어링시키거나 또는 건조시킬 수 있다.
실시예 및 실험
실시예 1: 적색 광을 방출하는 발광 결정을 프로테세스쿠 등(Nano Lett., 2015, 15, 3692-3696)에 의해 서술된 바와 같이 제조하였다. 450℃까지 가열하고 이렇게 해서 용매를 증발시키고 리간드를 연소함으로써 결과적인 고형물 부하량이 0.06 중량%임을 측정하였다. 결과적인 나노결정 제제의 광학 특성을 하마마츄 퀀타우러스(Hamamatsu Quantaurus) C11347-11 디바이스(적분구가 구비됨)로 측정하였고, 33 nm의 FWHM을 갖는 638 nm의 방출 피크 파장에서 72%의 양자 수율을 달성하였다.
이 제제 33 중량%를 톨루엔 중의 30 중량% PMMA (플렉시글라스(Plexiglas) 7N)의 이전에 제조된 용액 67 중량%와 혼합한 즉시 유리 기판 상에 붓고 60℃로 가열하였다. 60℃에서 완전 건조시킨 후(12 시간), 대략 1 mm 두께의 발광 투명 호일을 얻었다. 호일은 다음 광학 특성을 나타내었다: 양자 수율 70%, 방출 피크 파장 641 nm, FWHM 31 nm.
그 다음, 이 호일을 대략 1 cm x 1 cm 크기의 피스로 절단하고, 액체 질소로 -196℃까지 냉각시켰다. 이어서, 호일을 상업적으로 입수가능한 커피 그라인더로 분쇄하였다. 얻은 발광 중합체 입자 크기가 수 100 ㎛의 범위인 것으로 추산되었다. 얻은 분말은 다음 광학 특성을 나타내었다: 양자 수율 69%, 방출 피크 파장 640 nm, FWHM 32 nm.
33 중량%의 이렇게 해서 얻은 분말을 67 중량%의 일렉트로루브(Electrolube) SC3001 실리콘 수지(수지:경화제(hardener) 13.5:1)와 혼합해서 유리 기판 상에 코팅하고, 60℃에서 2 시간 동안 큐어링시켰다. 결과적인 필름은 대략 1 - 2 mm 두께를 가졌고, 다음 광학 특성을 나타내었다: 양자 수율 69%, 방출 피크 파장 638 nm, FWHM 32 nm. 출발 제제의 측정된 고형물 부하량에 기초하여, 필름은 대략 60 ppm의 Pb 농도를 가졌다.
실시예 2: 녹색 광을 방출하는 발광 결정을 프로테세스쿠 등(Nano Lett., 2015, 15, 3692-3696)에 의해 서술된 바와 같이 제조하였다. 450℃까지 가열하고 이렇게 해서 용매를 증발시키고 리간드를 연소함으로써 결과적인 고형물 부하량이 0.54 중량%임을 측정하였다. 결과적인 나노결정 제제의 광학 특성을 하마마츄 퀀타우러스 C11347-11 디바이스(적분구가 구비됨)로 측정하였고, 23 nm의 FWHM을 갖는 500 nm의 방출 피크 파장에서 89%의 양자 수율을 달성하였다.
이 제제 11 중량%를 톨루엔 중의 25 중량% 폴리스티렌(시그마 알드리치(Sigma Al-drich)의 이전에 제조된 용액 89 중량%와 혼합하고, 이어서 실시예 1과 유사하게 가공하여 다음 광학 특성을 갖는 녹색 발광 중합체 분말을 받았다: 양자 수율 66%, 방출 피크 파장 518 nm, FWHM 28 nm.
실시예 1에 따라서 33 중량%의 이렇게 해서 얻은 분말을 67 중량%의 일렉트로루브 SC3001 실리콘 수지(수지:경화제 13.5:1)와 혼합해서 유리 기판 상에 코팅하고, 60℃에서 2 시간 동안 큐어링시켰다. 결과적인 필름은 대략 1 - 2 mm 두께를 가졌고, 다음 광학 특성을 나타내었다: 양자 수율 45%, 방출 피크 파장 514 nm, FWHM 30nm. 출발 제제의 측정된 고형물 부하량에 기초하여, 필름은 대략 400 ppm의 Pb 농도를 가졌다.
실시예 3: 실시예 1 및 2에서 얻은 적색 발광 중합체 분말 및 녹색 발광 중합체 분말 - 앞에서는 제1 요소 및 제2 요소라고도 부름 - 을 1:1 중량비로 혼합하였고, 33 중량%의 혼합물을 67 중량%의 일렉트로루브 SC3001 실리콘 수지와 혼합하고(수지:경화제 13.5:1), 유리 기판 상에 코팅하고, 60℃에서 2 시간 동안 큐어링시켰다. 결과적인 필름은 대략 1 - 2 mm 두께를 가졌고, 다음 광학 특성을 나타내었다: 양자 수율 57% (실시예 1에서와 동일한 디바이스로 측정함), 방출 피크 파장 514 nm 및 638 nm, FWHM 각각 30 nm 및 32 nm. 출발 제제의 측정된 고형물 부하량에 기초하여, 필름은 대략 230 ppm의 Pb 농도를 가졌다.
따라서, 실시예 1 및 2에서 얻은 적색 발광 중합체 분말 및 녹색 발광 중합체 분말을 1:2 중량비로 혼합하고, 33 중량%의 혼합물을 67 중량%의 일렉트로루브 SC3001 실리콘 수지(수지:경화제 13.5:1)와 혼합해서 유리 기판 상에 코팅하고, 60℃에서 2 시간 동안 큐어링시켰다. 결과적인 필름은 대략 1 - 2 mm 두께를 가졌고, 다음 광학 특성을 나타내었다: 양자 수율 55%, 방출 피크 파장 513nm 및 638nm, FWHM 각각 30nm 및 32nm. 이 결과는 적색 중합체 분말 및 녹색 중합체 분말의 혼합물이 입자의 열화(방출 피크 파장의 이동)를 초래하지 않고 성능 손실도 초래하지 않는다는 것을 나타낸다. 출발 제제의 측정된 고형물 부하량에 기초하여, 필름은 대략 290 ppm의 Pb 농도를 가졌다.
실험 4:
녹색 광을 방출하는 발광 결정 및 적색 광을 방출하는 발광 결정을 프로테세스쿠 등(Nano Lett., 2015, 15, 3692-3696)에 의해 서술된 바와 같이 제조하였다. 450℃까지 가열하고 이렇게 해서 용매를 증발시키고 리간드를 연소함으로써 결과적인 고형물 부하량이 녹색의 경우 0.52 중량% 및 적색의 경우 0.53 중량%임을 측정하였다. 결과적인 나노결정 제제의 광학 특성을 하마마츄 퀀타우러스 C11347-11 디바이스(적분구가 구비됨, 450 nm 여기)로 측정하였고, 녹색의 경우에는 25 nm의 FWHM을 갖는 528 nm의 방출 피크 파장에서 60%의 양자 수율을 달성하였고, 적색의 경우에는 38 nm의 FWHM을 갖는 645 nm의 방출 피크 파장에서 90%의 양자 수율을 달성하였다.
이 나노결정 제제를 톨루엔 중의 시클릭 올레핀 공중합체(TOPAS 5013S-04) 용액(용매 중의 20 중량% 중합체)과 혼합하여 20:1의 중합체:나노결정 비를 생성하였고, 이어서 톨루엔으로 제제 중의 4 중량%의 최종 중합체 함량이 되도록 희석하였다. 녹색 중합체 용액 및 적색 중합체 용액의 불활성 루프(질소)에서의 분무 건조를 이용해서 주사 전자 현미경으로 확인된 1 - 20 ㎛의 입자 크기를 나타내는 분말을 얻었다. 녹색 분말은 양자 수율 45%, 피크 위치 527 nm 및 FWHM 24 nm를 나타낸 반면, 적색 분말은 양자 수율 80%, 피크 위치 647 nm 및 FWHM 36 nm를 나타내었다.
0.075 g의 녹색 분말 및 0.025 g의 적색 분말을 스피드 혼합기에서 에폭시 수지(에포선(Eposun), 2.66 g 수지 및 1.33 g 표준 경화제)와 혼합하고, 결과적인 혼합물을 주위 조건에서 24 시간 동안 2개의 유리 슬라이드 사이에서 큐어링시켰다. 이 필름 샘플은 총 양자 수율 69%, FWHM 24 nm를 갖는 528 nm에서의 피크 및 FWHM 37 nm를 갖는 648 nm에서의 피크를 나타내었다.
실험 5:
실험 4에서의 샘플을 InP 및 CdSe 양자점을 함유하는 상업적으로 입수가능한 QD 필름과 비교하였다. 표 1은 하마마츄 퀀타우러스 C11347-11 디바이스(적분구가 구비됨)로 측정된 필름의 광학 특성을 나타낸다. 본 발명의 CsPbX3 QD 샘플의 양자 수율로 나타낸 성능은 CdSe 함유 상업용 필름 1과 유사하였고, 반면 InP를 함유하는 상업용 필름 2에 비해 더 높은 양자 수율 및 감소된 FWHM을 나타내었다.
<표 1>
Figure pct00001
필름 1, 아마존(Amazon)에 의해 제조된 태블릿 킨들 파이어(Kindle Fire) HDX 7로부터 얻은 QD 필름, RoHS를 준수하지 않음, 비교할만한 양자 수율 및 FWHM.
필름 2, 삼성(Samsung)에 의해 제조된 TV 모델 UE48JS8580으로부터 얻은 QD 필름, RoHS 준수, 하지만 낮은 양자 수율, 넓은 FWHM.
실험 6(비교 실험): 실시예 1 및 2의 녹색 발광 제제 및 적색 발광 제제를 적색:녹색 1:1의 건조 중량비로 함께 혼합하였다(제제 중량비 9:1). 이온 교환 반응 때문에, 결과적인 제제는 오렌지색이 되었고 낮은 세기의 황색 발광을 가졌다. 제제를 측정하였고, 제제는 다음 광학 특성을 나타내었다: 양자 수율 9.5% (실시예 1에서와 동일한 디바이스로 측정함), 방출 피크 파장 554 nm, FWHM 28 nm.
이 실험은 적색 LC 및 녹색 LC가 광학 특성에 실질적으로 영향을 주지 않으면서 동일 액체 제제 또는 동일 중합체 매트릭스에서 조합될 수는 없다는 것을 분명히 입증한다.
실험 7(비교 실험): 실시예 1 및 2로부터의 용해된 중합체를 함유하는 녹색 발광 제제 및 적색 발광 제제를 1:1의 중량비로 혼합하였다. 결과적인 혼합물은 그의 색을 초기 오렌지색으로부터 황색으로 변화시켰고, 수 초 이내에 녹색 방출을 가졌고, 이렇게 해서 진행 중인 이온 교환을 나타낸다. 결과적인 혼합물을 유리 슬라이드 상에 캐스팅하고, 60℃에서 건조시켰다. 결과적인 필름은 대략 100 ㎛의 두께를 가졌고, 다음 광학 특성을 나타내었다: 양자 수율 45% (실시예 1에서와 동일한 디바이스로 측정함), 방출 피크 파장 520 nm, FWHM 27 nm. 적색 방출 피크가 더 이상 검출될 수 없다는 사실은 적색 방출 입자 및 녹색 방출 입자가 한 중합체 상 내에서 혼합될 수 없다는 사실을 강화한다.

Claims (16)

  1. 제1 고체 중합체 조성물을 포함하는 제1 요소(1), 및 상기 제1 요소(1)를 둘러싸는 캡슐화부(3)를 포함하고, 여기서 제1 고체 중합체 조성물은 제1 발광 결정(11)을 포함하고, 여기서 제1 발광 결정(11)은
    - 페로브스카이트 구조를 가지며,
    - 화학식 I의 화합물로부터 선택되고:
    <화학식 I>
    M1 aM2 bXc
    (여기서,
    M1은 30 mol% 이하의 배위수 12를 갖는 하나 이상의 다른 금속으로 임의로 도핑되는 Cs를 나타내고,
    M2는 30 mol% 이하의 배위수 6을 갖는 하나 이상의 다른 금속으로 임의로 도핑되는 Pb를 나타내고,
    X는 독립적으로 Cl, Br, I, 시아나이드 및 티오시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 음이온을 나타내고,
    a는 1을 나타내고,
    b는 1을 나타내고,
    c는 3을 나타냄),
    - 3 nm 내지 3000 nm의 크기를 가지며,
    - 제1 파장의 광을 방출하는데, 이때 상기 제1 파장보다 짧은 파장을 갖는 광에 의한 여기에 반응하여 상기 제1 파장의 광을 방출하고,
    여기서, 캡슐화부(3)는 중합체 또는 무기 매트릭스를 포함하는 것인
    발광 성분.
  2. 제1항에 있어서,
    제1 고체 중합체가 제1 중합체(12)를 포함하고,
    제1 중합체(12)는 캡슐화부 중합체에 용해될 수 없고 또한 캡슐화부 중합체가 제1 중합체(12)에 용해될 수 없는 것인 발광 성분.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제2 고체 중합체 조성물을 포함하는 제2 요소(2)를 포함하고, 여기서 제2 고체 중합체 조성물은 제2 발광 결정(21)을 포함하고, 여기서 제2 발광 결정(21)은
    - 페로브스카이트 구조를 가지며,
    - 화학식 II의 화합물로부터 선택되고:
    <화학식 II>
    M1 aM2 bXc
    (여기서,
    M1은 30 mol% 이하의 배위수 12를 갖는 하나 이상의 다른 금속으로 임의로 도핑되는 Cs를 나타내고,
    M2는 30 mol% 이하의 배위수 6을 갖는 하나 이상의 다른 금속으로 임의로 도핑되는 Pb를 나타내고,
    X는 독립적으로 Cl, Br 및 I, 시아나이드 및 티오시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 음이온을 나타내고,
    a는 1을 나타내고,
    b는 1을 나타내고,
    c는 3을 나타냄),
    - 3 nm 내지 3000 nm의 크기를 가지며,
    - 제1 발광 결정(11)과 상이한 화학 조성 및/또는 상이한 크기를 가지며,
    - 제2 파장의 광을 방출하는데, 이때 상기 제1 파장 및 상기 제2 파장 각각보다 짧은 파장을 갖는 광에 의한 여기에 반응하여 상기 제1 파장과 상이한 상기 제2 파장의 광을 방출하고,
    캡슐화부(3)가 제2 요소(2)를 둘러싸는 것인
    발광 성분.
  4. 제3항에 있어서,
    제2 고체 중합체 조성물이 제2 중합체(22)를 포함하고,
    제2 중합체(22)는 캡슐화부 중합체에 용해될 수 없고 또한 캡슐화부 중합체가 제2 중합체(22)에 용해될 수 없는 것인 발광 성분.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    제1 요소(1) 및 제2 요소(2)가 캡슐화부(3) 내에서 이격 배열되어 있고,
    바람직하게는 제1 중합체(12) 및 제2 중합체(22)가 동일한 것인 발광 성분.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    N ≥ 1인 N개의 추가 요소(nf)를 포함하고, 각 추가 요소(nf)는 추가 고체 중합체 조성물 및 추가 발광 결정(n1f)을 포함하고, 여기서 추가 발광 결정(n1f)은
    - 페로브스카이트 구조를 가지며,
    - 화학식 III의 화합물로부터 선택되고:
    <화학식 III>
    M1 aM2 bXc
    (여기서,
    M1은 30 mol% 이하의 배위수 12를 갖는 하나 이상의 다른 금속으로 임의로 도핑되는 Cs를 나타내고,
    M2는 30 mol% 이하의 배위수 6을 갖는 하나 이상의 다른 금속으로 임의로 도핑되는 Pb를 나타내고,
    X는 독립적으로 Cl, Br 및 I, 시아나이드 및 티오시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 음이온을 나타내고,
    a는 1을 나타내고,
    b는 1을 나타내고,
    c는 3을 나타냄),
    - 3 nm 내지 3000 nm의 크기를 가지며,
    - 제1 발광 결정, 제2 발광 결정, 및 N-1개의 다른 추가 발광 결정 중 임의의 추가 발광 결정과 상이한 화학 조성 및/또는 상이한 크기를 가지며,
    - 추가 파장의 광을 방출하는데, 이때 상기 추가 파장보다 짧은 파장을 갖는 광에 의한 여기에 반응하여 상기 추가 파장의 광을 방출하고, 여기서 상기 추가 파장은 제1 파장과 상이하고 제2 파장과 상이하고 N-1개의 다른 추가 파장 중 임의의 다른 추가 파장과 상이하고,
    - 바람직하게는, 각 추가 중합체 조성물이 추가 중합체(n2f)를 포함하고,
    - 여기서 추가 중합체(n2f)는 캡슐화부 중합체에 용해될 수 없고 또한 캡슐화부 중합체가 추가 중합체(n2f)에 용해될 수 없는 것인
    발광 성분.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    캡슐화부 중합체가 아크릴레이트 중합체, 카르보네이트 중합체, 술폰 중합체, 에폭시 중합체, 비닐 중합체, 우레탄 중합체, 에스테르 중합체, 스티렌 중합체, 실리콘 중합체, 올레핀 중합체 및 시클릭 올레핀 공중합체, 바람직하게는 실리콘, 시클릭 올레핀 공중합체 및 할로겐화된 비닐 중합체의 목록으로부터 선택된 중합체이고,
    바람직하게는 캡슐화부 중합체가 0.2 g mm m-2 일-1 미만의 수증기 투과율을 가지며,
    제1 중합체(12), 존재하는 경우 제2 중합체(22) 및 존재하는 경우 임의의 추가 중합체(n2f)가, 공중합체를 포함한 폴리아크릴레이트, 폴리스티렌, 실리콘 및 시클릭 올레핀 공중합체의 군으로부터 독립적으로 선택된 것인 발광 성분.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 발광 결정(11), 존재하는 경우 제2 발광 결정(21) 및 존재하는 경우 임의의 발광 결정(n1f)이 독립적으로 5 nm 내지 100 nm의 크기를 가지며/거나,
    제1 요소(1), 존재하는 경우 제2 요소(2) 및 존재하는 경우 임의의 추가 요소(nf)의 평균 직경이 독립적으로 1 ㎛ 내지 500 ㎛, 바람직하게는 5 ㎛ 내지 100 ㎛인 발광 성분.
  9. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 발광 결정(11)이
    - CsPbBrxI3 -x (여기서, 0 ≤ x < 2)
    - CsPbClyBr3 -y- zIz (여기서, 0 < y < 1, 2 ≤ z ≤ 3-y)
    로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    제2 발광 결정(21)이
    - CsPbBrxI3 -x (여기서, 2 ≤ x ≤ 3)
    - CsPbClyBrzI3 -y-z (여기서, 0 < y < 1, 1 < z ≤ 3-y)
    로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 발광 성분.
  10. 제6항에 있어서,
    N이 3 내지 28인 발광 성분.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 요소(1)가 제1 발광 결정(11)만을 포함하고 임의의 다른 발광 결정을 갖지 않고,
    존재하는 경우 제2 요소(2)가 제2 발광 결정(21)만을 포함하고 임의의 다른 발광 결정을 갖지 않고,
    존재하는 경우 추가 요소가 추가 발광 결정(n1f)만을 포함하고 임의의 다른 발광 결정을 갖지 않는 것인 발광 성분.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 발광 성분(4), 및
    청색 광을 방출하기 위한 광원
    을 포함하는 발광 디바이스이며,
    여기서 광원은 발광 성분(4)을 여기시키기 위해 배열되고/거나,
    발광 디바이스가 LCD 디스플레이, OLED 디스플레이, 발광 다이오드(LED) 또는 유기 발광 다이오드(OLED) 중 하나인 발광 디바이스.
  13. 제12항에 있어서,
    광원이 LED 칩(6)이고,
    발광 성분(4)이 LED 칩(6)을 적어도 부분적으로 둘러싸는 것인 발광 디바이스.
  14. 제12항에 있어서,
    광원이 LED 칩(6)이고,
    발광 성분(4)이 LED 칩(6)으로부터 원격 배열되고,
    바람직하게는 LED 칩(6)이 인-무함유 외피(7)에 의해 적어도 부분적으로 덮인 것인 발광 디바이스.
  15. 청색 광에 의해 방사하게 되는 발광 성분(4)의 반응으로 백색 광을 방출하기 위한, 특히 액정 디스플레이의 백라이트로서의, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 발광 성분의 용도.
  16. 제1 발광 결정(11)을 포함하는 제1 중합체 용액을 제공하고,
    a) 제1 중합체 용액으로부터 분무 건조 또는 침전 중 하나에 의해 다수의 제1 요소(1)를 추출하는 것 또는
    b) 제1 중합체 용액을 제1 고체 중합체 조성물로 경화시키고 제1 고체 중합체 조성물을 분쇄하여 다수의 제1 요소(1)를 얻는 것
    중 하나를 수행하고,
    제1 요소(1)를 캡슐화부 중합체를 포함하는 용액에 혼합하고,
    캡슐화부 중합체를 경화 및/또는 건조시킴으로써 발광 성분(4)을 제공하는 것
    을 포함하는, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 발광 성분의 제조 방법.
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