KR20190069561A

KR20190069561A - 정전방사 기술을 이용하여 양자막대/폴리머 섬유막을 제조하는 방법

Info

Publication number: KR20190069561A
Application number: KR1020197015162A
Authority: KR
Inventors: 카이 왕; 지밍 주; 징 친; 주오량 웬; 샹 리; 준지 하오; 웨이 첸; 샤오웨이 쑨
Original assignee: 사우스 유니버시티 오브 사이언스 앤드 테크놀로지 오브 차이나
Priority date: 2016-10-26
Filing date: 2016-11-15
Publication date: 2019-06-19
Also published as: CN106283398A; CN106283398B; KR102183504B1; WO2018076408A1; JP6849979B2; JP2019535926A; US20190249337A1; US11401627B2

Abstract

본 발명은 정전방사 기술을 이용하여 양자막대/폴리머 섬유막을 제조하는 방법을 제공하며, 상기 방법은: (1)양자막대 용액 조제단계; (2)단계(1)에서 제조된 양자막대 용액을 중합체 용액에 첨가하여 양자막대 체적농도가 5%~80%인 정전방사 전구용액을 형성하는 중합체 용액 조제단계; (3)정전방사 전구용액을 정전방사 장치에 첨가하고, 발생기 전압 및 수집거리를 조절한 후, 정전방사를 수행하여 양자막대/폴리머 섬유막을 제조하는 단계; 를 포함한다. 본 발명의 상기 방법은 양자막대 용액농도 및 정전방사 과정에서의 파라미터를 조절하여, 정전방사 과정에서 양자막대의 정향배열을 이루며, 이에 따라 고편광성능을 갖는 양자막대/폴리머 섬유막을 제조한다.

Description

정전방사 기술을 이용하여 양자막대/폴리머 섬유막을 제조하는 방법

본 발명은 광학재료 분야에 속하며, 양자막대/폴리머 섬유막의 제조방법에 관한 것으로, 특히, 정전방사(Electrospinning) 기술을 이용하여 양자막대(Quantum rod)/폴리머 섬유막(polymer fiber membrane)을 제조하는 방법에 관한 것이다.

양자막대 재료는 직경이 수 나노미터이고 길이가 10~100nm인 결정질 재료이다. 양자막대는 양자점과 유사한 광학특성(예를 들면, 흡수특성과 발광특성)을 구비하고, 양자막대의 크기와 종류를 조절하여 광파에 대해 제어 및 조절을 진행할 수 있으며; 양자막대의 발광파장은 조절 가능하며, 전체 가시광선영역 범위를 커버할 수 있다.

양자막대의 긴 형상은 양자막대가 양자점이 구비하지 못하는 광학특성을 갖도록 하며, 양자막대의 가장 특별한 광학특성은 양자막대가 편광을 방출하는 특성으로, 양자막대의 장축에 평행되고 단축에 수직되는 편광을 방출할 수 있다. 양자막대의 이러한 발광특성은 양자막대가 사전에 정의한 축방향으로 배열된 양자막대의 장축방향에 따른 편광을 얻을 수 있도록 한다.

현재 양자막대 편광성능에 대한 연구가 많이 진행되고 있으나, 대다수는 단입자의 양자막대에 대한 분석으로, 대량의 양자막대가 존재하는 상황에서의 편광에 대한 분석은 아주 적다. 그 이유는, 양자막대의 편광효과는 막대형 재료의 축방향으로 나타나므로, 대량의 양자막대가 자유 분포된 상황에서 매 하나의 양자막대가 방출하는 각자의 축방향으로의 직선편광도 자유 분포되기 때문에, 전체의 편광성능을 나타낼 수 없다. 현저한 편광성능을 갖는 양자막대 재료를 얻기 위해서는, 양자막대 재료를 정향배열할 필요가 있다.

현재 양자막대 재료를 정향배열하는 방법은 많지 않는데, 예를 들면, 기계적 연신방법을 응용하여 양자막대필름 재료를 얻을 수 있으나, 해당 방법은 재료 손실이 크고 정향효과가 제한되어 있다.

CN104992631A에서는 양자막대필름의 제조방법을 개시하였는데, 상기 방법은: 기지에 한층의 광투과필름을 형성하고; 광투과필름에 복수개의 스트립형 요홈을 형성하며; 가이드필름에 경화접착제 및 경화접착제 내에 도핑된 양자막대와 전기장유도 단량체를 포함하는 양자막대층을 형성하고; 양자막대층에 전기장을 인가하여, 전기장유도 단량체가 전기장의 작용하에 양자막대를 스트립형 요홈을 따라 배열하도록 하며; 마지막으로 경화접착제를 경화시켜 양자막대를 고정한다.

CN105602227A에서는 양자막대필름의 제조방법을 개시하였는데, 상기 방법은: 기판에 복수개의 픽셀전극과 복수개의 공통전극을 형성하고, 기판에 양자막대 조성물을 도포하되, 양자막대 조성물은 복수개의 양자막대, 주사슬과 상기 주사슬에 연결된 복수개 쌍극자 곁사슬을 함유하는 중합체 및 용매를 포함한다. 상기 복수개 픽셀전극과 상기 복수개 공통전극 사이에서 전기장이 발생하고, 양자막대 조성물을 경화시켜 기판에 양자막대필름을 형성하는데, 여기서, 상기 복수개 양자막대의 장축과 상기 복수개 쌍극자 곁사슬의 축은 상기 전기장에 거의 평행되는 방향으로 배열된다.

상기 양자막대필름 제조방법은 모두 전기장유도 및 경화물질을 경화하는 방법을 사용하여 양자막대가 고정배향을 따라 정향배열되는 목적을 이루었으나, 상기 공정에 의해 제조된 양자막대필름의 정향배열 정도는 제한되어 있고, 조작이 복잡하며, 과정이 번거롭고, 제어성이 낮으며, 효율적으로 대량의 양자막대필름을 제조하기 매우 어렵다.

나노선은 나노미터 단위 크기를 갖는 나노구조인데, 여기서 나노구조는 10nm미만에서 수백nm까지 다양한 직경 크기를 갖는다. 현재, 순차적인 1차원 나노선은 템플리트법, 자기조립법, 전기장유도, 자기장유도, 화학/생체분자 친화조립, 자기쌍극자 선택, 임프린트 전이, 식각법과 정전방사 등 기술을 통해 제조될 수 있다. 여기서, 정전방사 기술은 고분자용액이 정전기장에서 정전기를 갖도록 하여, 용액이 자체의 점성력, 표면장력, 내부전하 반발력, 외부전기장 힘의 작용하에 테일러 콘을 형성한다. 외부로부터 인가된 정전압이 증가하여 어느 하나의 임계치를 초과하면, 고분자 용액이 받는 전기장 힘은 표면장력, 점성력을 극복하여, 하나의 제트 스트림을 형성하고, 제트 분출과정에서 용매는 증발하게 되고, 고분자 용질은 점차 경화되어, 최종적으로 수집장치에 떨어짐으로써, 연속적인 마이크로/나노 섬유를 형성한다. 정전방사 기술은 제조공정이 간단하고 비용이 저렴한 등 원인으로 인해 연구원들의 관심을 끌고 있다. 최초에는 주로 방직분야에서 생산과 연구에 응용되었다. 그러나 연구가 심화됨에 따라, 정전방사 기술은 기능재료의 제조에 도입되었으며, 정전방사 기술을 이용하여, 직경이 수십 내지 수백 나노미터인 섬유를 얻을 수 있는데, 이는 비교적 간단하고 효율적이며, 보편적으로 사용하는 방법이다.

종래기술에서는, 주로 정전방사 기술을 이용하여 양자점/폴리머 섬유막을 제조하였으나, 정전방사 기술을 이용한 양자막대/폴리머 섬유막의 제조는 실현되지 않았다. 그 주요원인은 양자막대가 대량으로 존재하고 자유 분포되는 경우, 정전방사 과정에서 양자막대를 방사되는 필라멘트의 순서로 정향배열하기 어렵고, 따라서 현저하게 고편광성능을 갖는 양자막대 재료를 얻을 수 없다.

따라서, 조작과 과정이 간단하고 제어성이 높으며, 고편광성능을 갖는 양자막대/폴리머 섬유막을 연구해내는 것은 긴급히 해결해야 할 문제로 되고 있다.

종래 양자막대필름 제조방법의 조작이 복잡하며, 과정이 번거롭고, 제어성이 낮으며, 제조하여 얻어진 양자막대필름의 정향배열 정도가 제한되는 문제점에 대하여, 본 발명은 정전방사 기술을 이용하여 양자막대/폴리머 섬유막을 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명의 상기 방법은 양자막대 용액농도 및 정전방사 과정에서의 파라미터를 조절하여, 정전방사 과정에서 양자막대가 정향배열을 이루도록 하고, 이에 따라 고편광 성능을 갖는 양자막대/폴리머 섬유막을 제조한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 아래와 같은 기술 방안을 사용하였다:

제 1 양상에 있어서, 본 발명은:

(1)양자막대 용액 조제단계;

(2)단계(1)에서 제조된 양자막대 용액을 중합체 용액에 첨가하여 양자막대 체적농도가 5%~80%인 정전방사 전구용액을 형성하는 중합체 용액 조제단계;

(3)단계(2)에서 조제된 정전방사 전구용액을 정전방사 장치에 첨가하고, 발생기 전압 및 수집거리를 조절한 후, 정전방사를 수행하여, 양자막대/폴리머 섬유막을 제조하는 단계; 를 포함하는 양자막대/폴리머 섬유막의 제조방법을 제공한다.

여기서, 정전방사 전구용액에서 양자막대 체적농도는 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75% 또는 80% 등일 수 있으나, 이는 열거된 수치에 한정되는 것은 아니며, 상기 수치범위 내에서의 기타 열거되지 않은 수치도 적용된다.

본 발명의 "양자막대/폴리머 섬유막”은 양자막대와 중합체의 복합섬유필름을 의미한다.

본 발명은 양자막대 용액농도 및 정전방사 과정에서의 파라미터를 조절하여, 정전방사 과정에서 양자막대의 정향배열을 이룬다. 따라서 정전방사 전구용액에서 양자막대 농도는 일정한 범위 내로 제어되어야 한다.

이하는, 본 발명의 바람직한 기술 방안으로서, 본 발명에서 제공한 기술 방안에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 목적과 유리한 효과는 아래의 기술 방안에 의해 보다 쉽게 달성되고 이루어 질 수 있다.

본 발명의 바람직한 기술 방안으로서, 단계(1)에서 상기 양자막대 용액은 양자재료로 제조된다.

바람직하게는, 상기 양자재료는 단일 코어 재료 및/또는 코어쉘 코팅성 재료이고, 코어쉘 코팅성 재료인 것이 바람직하다.

바람직하게는, 상기 단일 코어 재료는 CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, CdTe, CuInS, InP, CuZnSe 또는 ZnMnSe 중의 임의의 1종 또는 적어도 2종의 조합이고, 상기 조합의 전형적이지만 비한정적인 실예에는: CdSe와 CdTe의 조합; CdS와 ZnSe의 조합; CdTe와 CuInS의 조합; InP와 CuZnSe의 조합; CuZnSe와 ZnMnSe의 조합; CdSe, CdTe와 CdS의 조합; ZnSe, CdTe와 CuInS의 조합; InP, CuZnSe와 ZnMnSe의 조합; CdSe, CdTe, CdS, ZnSe와 CdTe의 조합 등이 있는데, 상기 단일 코어 재료가 CdSe인 것이 바람직하다.

바람직하게는, 상기 코어쉘 코팅성 재료는 단일 코어 재료를 코어로 하고, 그의 쉘층재료는 CdS, ZnO, ZnS, ZnSe 또는 ZnTe 중의 임의의 1종 또는 적어도 2종의 조합이며, 상기 조합의 전형적이지만 비한정적인 실예에는: CdS와 ZnO의 조합; ZnS와 ZnSe의 조합; ZnSe와 ZnTe의 조합; CdS, ZnO와 ZnS의 조합; CdS, ZnO, ZnS, ZnSe와 ZnTe의 조합 등이 있는데, 상기 쉘층재료가 CdS인 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 기술 방안으로서, 상기 양자막대 용액은 CdSe/CdS 양자막대 용액이고, 상기 CdSe/CdS 양자막대 용액은 코어쉘 코팅성 재료로 제조되며, 상기 코어쉘 코팅성 재료는 CdSe를 코어로 하고, 그의 쉘층재료는 CdS이다.

본 발명에서, 상기 CdSe/CdS 양자막대 용액 이외의 기타 양자막대 용액의 제조방법은 종래기술에서 사용된 방법이므로, 여기에 대해서는 더 이상 설명하지 않는다.

본 발명의 바람직한 기술 방안으로서, 상기 CdSe/CdS 양자막대 용액의 제조방법은:

(a)Se분말과 S분말을 각각 용매에 용해시켜, Se용액과 S용액을 제조하는 단계;

(b)CdO와 제 1 표면조정제(surface modification agent)를 혼합하고, 가열하는 조건에서 CdO가 완전히 용해되어 투명하게 될 때까지 교반하며, 순차적으로 단계(a)의 상기 용매와 단계(a)에서 제조된 Se용액을 첨가하여 반응시키고, 냉각하여 CdSe의 코어용액을 얻는 단계;

(c)CdSe의 코어용액을 정제(purification)하여 산성용액에 분산시켜 CdSe 산성용액을 형성하는 단계;

(d)CdO와 제 2 표면조정제를 혼합하고, 가열하는 조건에서 CdO가 완전히 용해되어 투명하게 될 때까지 교반하며, 순차적으로 단계(a)의 상기 용매, 단계(a)에서 제조된 S용액와 단계(c)에서 제조된 CdSe 산성용액을 첨가하여 반응시키고, 냉각하여 CdSe/CdS 양자막대 용액을 얻는 단계; 를 포함한다.

여기서, 단계(b)에서의 반응시간은 필요한 방출 파장에 따라 조절되며; 단계(d) 중의 상기 반응은 산성용매의 존재하에 코팅을 수행한다.

본 발명의 바람직한 기술 방안으로서, 단계(a)에서 상기 용매는 트리옥틸 포스핀(tri-n-octyl phosphine), 트리부틸 포스핀(tri-n-butyl phosphine) 또는 디페닐포스핀산 중의 임의의 1종 또는 적어도 2종의 조합이며, 상기 조합의 전형적이지만 비한정적인 실예에는: 트리옥틸 포스핀과 트리부틸 포스핀의 조합; 트리부틸 포스핀과 디페닐포스핀산의 조합; 트리옥틸 포스핀, 트리부틸 포스핀과 디페닐포스핀산의 조합 등이 있다. 여기서, 상기 용매는 용매로서 작용하면서, 표면수식 역할도 수행한다.

바람직하게는, 단계(a)에서 상기 Se분말의 사용량은 Se용액농도가 2~3mmol/mL가 되도록 하면 되고, 예를 들면, 2mmol/mL, 2.2mmol/mL, 2.4mmol/mL, 2.6mmol/mL, 2.8mmol/mL 또는 3mmol/mL 등이 되도록 하지만, 이는 열거된 수치에 한정되는 것은 아니며, 상기 수치범위 내에서의 기타 열거되지 않은 수치도 적용되는데, Se용액농도가 2.5mmol/mL인 것이 바람직하다.

바람직하게는, 단계(a)에서 상기 S분말의 사용량은 S용액농도가 0.5~2mmol/mL가 되도록 하면 되고, 예를 들면, 0.5mmol/mL, 0.7mmol/mL, 1mmol/mL, 1.3mmol/mL, 1.5mmol/mL, 1.7mmol/mL 또는 2mmol/mL 등이 되도록 하지만, 이는 열거된 수치에 한정되는 것은 아니며, 상기 수치범위 내에서의 기타 열거되지 않은 수치도 적용되는데, S용액농도가 1mmol/mL인 것이 바람직하다.

바람직하게는, 상기 단계(a)는: Se분말과 S분말을 각각 용매에 용해하고, 용액이 투명 상태가 될 때까지 가열 교반하여, Se용액과 S용액을 제조한다.

바람직하게는, 상기 단계(a)에서 가열 교반하는 온도는 50℃~200℃, 예를 들면, 50℃, 70℃, 90℃, 100℃, 130℃, 150℃, 170℃ 또는 200℃일 수 있으나, 이는 열거된 수치에 한정되는 것은 아니며, 상기 수치범위 내에서의 기타 열거되지 않은 수치도 적용된다.

바람직하게는, 단계(b)의 상기 제 1 표면조정제는 테트라데실 포스포닉산 및/또는 트리옥틸 포스핀옥사이드이고, 테트라데실 포스포닉산과 트리옥틸 포스핀옥사이드의 조합인 것이 바람직하다. 여기서, 상기 제 1 표면조정제는 용매역할도 수행한다.

바람직하게는, 단계(b)에서 상기 CdO와 제 1 표면조정제의 질량비는 1:(4~100), 예를 들면, 1:4, 1:10, 1:20, 1:30, 1:40, 1:50, 1:60, 1:70, 1:80, 1:90 또는 1:100 등 이지만, 이는 열거된 수치에 한정되는 것은 아니며, 상기 수치범위 내에서의 기타 열거되지 않은 수치도 적용된다.

바람직하게는, 단계(b)에서 상기 가열하는 온도는 300℃~390℃, 예를 들면, 300℃, 310℃, 320℃, 330℃, 340℃, 350℃, 360℃, 370℃, 380℃ 또는 390℃ 등 이지만, 이는 열거된 수치에 한정되는 것은 아니며, 상기 수치범위 내에서의 기타 열거하지 않는 수치도 적용된다.

본 발명의 바람직한 기술 방안으로서, 단계(c)에서 CdSe의 코어용액에 대한 정제는: CdSe의 코어용액을 클로로포름 및/또는 에탄올로 2~3회 원심분리 정제하는 것이다.

바람직하게는, 단계(c)의 상기 산성용액은 트리옥틸 포스핀 용액, 트리부틸 포스핀 용액 또는 디페닐포스핀산 용액 중의 임의의 1종 또는 적어도 2종의 조합이며, 상기 조합의 전형적이지만 비한정적인 실예에는: 트리옥틸 포스핀 용액과 트리부틸 포스핀 용액의 조합; 트리부틸 포스핀 용액과 디페닐포스핀산 용액의 조합; 트리옥틸 포스핀 용액, 트리부틸 포스핀 용액과 디페닐포스핀산 용액의 조합 등이 있다.

바람직하게는, 단계(d)에서 상기 제 2 표면조정제는 헥실 포스포닉산, 테트라데실 포스포닉산 또는 트리옥틸 포스핀옥사이드 중의 임의의 1종 또는 적어도 2종의 조합이며, 상기 조합의 전형적이지만 비한정적인 실예에는: 헥실 포스포닉산과 테트라데실 포스포닉산의 조합; 테트라데실 포스포닉산과 트리옥틸 포스핀옥사이드의 조합; 헥실 포스포닉산, 테트라데실 포스포닉산과 트리옥틸 포스핀옥사이드의 조합 등이 있다.

바람직하게는, 단계(d)에서 상기 CdO와 제 2 표면조정제의 질량비는 1:(1~80), 예를 들면, 1:1, 1:10, 1:20, 1:30, 1:40, 1:50, 1:60, 1:70 또는 1:80이지만, 이는 열거된 수치에 한정되는 것은 아니며, 상기 수치범위 내에서의 기타 열거되지 않은 수치도 적용된다.

바람직하게는, 단계(d)에서 상기 가열온도는 260℃~350℃, 예를 들면, 260℃, 270℃, 280℃, 290℃, 300℃, 310℃, 320℃, 330℃, 340℃ 또는 350℃ 등 이지만, 이는 열거된 수치에 한정되는 것은 아니며, 상기 수치범위 내에서의 기타 열거되지 않은 수치도 적용된다.

바람직하게는, 단계(d)에서 상기 CdSe/CdS 양자막대 용액농도는 0~30mg/mL(0을 포함하지 않음)이고, 예를 들면, 0.5mg/mL, 1mg/mL, 5mg/mL, 10mg/mL, 15mg/mL, 20mg/mL, 25mg/mL 또는 30mg/mL 등 이지만, 이는 열거된 수치에 한정되는 것은 아니며, 상기 수치범위 내에서의 기타 열거되지 않은 수치도 적용된다.

본 발명에서 상기 CdSe/CdS 양자막대 용액농도는 상기 농도범위에만 한정되지 않고 실제 수요에 따라 조절될 수 있다.

바람직하게는, 단계(d)에서 상기 반응온도는 300℃~350℃, 예를 들면, 300℃, 310℃, 320℃, 330℃, 340℃ 또는 350℃이지만, 이는 열거된 수치에 한정되는 것은 아니며, 상기 수치범위 내에서의 기타 열거되지 않은 수치도 적용된다.

바람직하게는, 단계(d)에서 상기 반응시간은 3~15min, 예를 들면, 3min, 5min, 7min, 10min, 13min 또는 15min 등 이지만, 이는 열거된 수치에 한정되는 것은 아니며, 상기 수치범위 내에서의 기타 열거되지 않은 수치도 적용된다.

본 발명의 바람직한 기술 방안으로서, 단계(2)에서 상기 중합체 용액에 대한 조제는: 중합체를 유기용매에 용해시켜, 질량 농도가 1%~35%인 중합체 용액을 조제하는 것이고, 여기서 중합체 용액의 질량 농도는 예를 들면, 1%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30% 또는 35% 등 이지만, 이는 열거된 수치에 한정되는 것은 아니며, 상기 수치범위 내에서의 기타 열거되지 않은 수치도 적용되는데, 질량 농도가 10%~35%인 중합체 용액인 것이 바람직하다.

바람직하게는, 상기 중합체는 폴리비닐피롤리돈, 폴리메틸메타아크릴레이트 또는 폴리아크릴로니트릴 중의 임의의 하나 또는 적어도 두개의 조합이며, 상기 조합의 전형적이지만 비한정적인 실예에는: 폴리비닐피롤리돈과 폴리메틸메타아크릴레이트의 조합; 폴리메틸메타아크릴레이트와 폴리아크릴로니트릴의 조합; 폴리비닐피롤리돈, 폴리메틸메타아크릴레이트와 폴리아크릴로니트릴의 조합 등이 있는데, 상기 중합체가 폴리메틸메타아크릴레이트인 것이 바람직하다.

바람직하게는, 상기 유기용매는 에틸아세테이트, 무수에탄올 또는 디메틸포름아미드 중의 임의의 1종 또는 적어도 2종의 조합이며, 상기 조합의 전형적이지만 비한정적인 실예에는: 에틸아세테이트와 무수에탄올의 조합; 무수에탄올과 디메틸포름아미드의 조합; 에틸아세테이트, 무수에탄올과 디메틸포름아미드의 조합 등이 있는데, 상기 유기용매가 디메틸포름아미드인 것이 바람직하다.

바람직하게는, 단계(2)의 상기 정전방사 전구용액 중 형광 양자막대의 체적농도는 5%~50%이다.

본 발명의 바람직한 기술 방안으로서, 단계(3)에서는 단계(2)에서 조제된 정전방사 전구용액을 정전방사 장치의 주사장치 내에 첨가한다.

바람직하게는, 단계(3)에서 상기 발생기 전압은 5kV~50kV, 예를 들면, 5kV, 10kV, 15kV, 20kV, 25kV, 30kV, 35kV, 40kV, 45kV 또는 50kV 등으로 조절되지만, 이는 열거된 수치에 한정되는 것은 아니며, 상기 수치범위 내에서의 기타 열거되지 않은 수치도 적용되는데, 상기 발생기 전압이 5kV~30kV인 것이 바람직하다.

본 발명은 양자막대 용액농도 및 정전방사 과정에서의 파라미터를 조절하여, 정전방사 과정에서 양자막대의 정향배열을 이룬다. 따라서 정전방사 장치의 발생기 전압은 일정한 범위 내로 제어되어야 한다.

바람직하게는, 단계(3)에서 상기 수집거리는 정전방사 장치의 노즐 헤드와 컬렉터 사이의 거리이다.

바람직하게는, 상기 컬렉터는 알루미늄으로 만들어진 원추형 디스크, 삼각형 회전프레임, 구리와이어 프레임으로 만들어진 회전드럼, 케이지형 필라멘트 컬렉터 또는 접시형 필라멘트 컬렉터 중의 임의의 1종 또는 적어도 2종의 조합이며, 상기 조합의 전형적이지만 비한정적인 실예에는: 알루미늄으로 만들어진 원추형 디스크와 삼각형 회전프레임의 조합; 구리와이어 프레임으로 만들어진 회전드럼과 케이지형 필라멘트 컬렉터의 조합; 케이지형 필라멘트 컬렉터와 접시형 필라멘트 컬렉터의 조합; 알루미늄으로 만들어진 원추형 디스크, 삼각형 회전프레임과 구리와이어 프레임으로 만들어진 회전드럼의 조합; 삼각형 회전프레임, 구리와이어 프레임으로 만들어진 회전드럼, 케이지형 필라멘트 컬렉터와 접시형 필라멘트 컬렉터의 조합 등이 있다.

바람직하게는, 단계(3)에서 상기 조절수집거리는 5cm~50cm, 예를 들면, 5cm, 7cm, 10cm, 13cm, 15cm, 17cm, 20cm, 23cm, 25cm, 27cm, 30cm, 33cm, 35cm, 37cm, 40cm, 43cm, 45cm, 47cm 또는 50cm 등으로 조절되지만, 이는 열거된 수치에 한정되는 것은 아니며, 상기 수치범위 내에서의 기타 열거되지 않은 수치도 적용되는데, 상기 수집거리가 5cm~25cm인 것이 바람직하다.

본 발명은 양자막대 용액농도 및 정전방사 과정에서의 파라미터를 조절하여, 정전방사 과정에서 양자막대의 정향배열을 이룬다. 따라서 수집거리는 일정한 범위 내로 제어되어야 한다.

본 발명의 바람직한 기술 방안으로서, 단계(3)에서 제조된 양자막대/폴리머 섬유막은 가황기를 통해 압착되어 투명한 필름으로 만들어진다.

본 발명에서 제조된 양자막대/폴리머 섬유막은 불투명하고 느슨한(Loose) 백색 섬유필름이며, 이가 광학분야에 더욱 잘 응용되도록 하기 위해서는, 양자막대/폴리머 섬유막을 고온고압의 가황기를 통해 압착하여, 투명한 필름으로 만들 수 있다.

바람직하게는, 상기 가황기 압착과정에서의 온도는 80℃~170℃, 예를 들면, 80℃, 90℃, 100℃, 110℃, 120℃, 130℃, 140℃, 150℃, 160℃ 또는 170℃ 등 이지만, 이는 열거된 수치에 한정되는 것은 아니며, 상기 수치범위 내에서의 기타 열거되지 않은 수치도 적용되는데, 상기 온도가 80℃~130℃인 것이 바람직하다.

바람직하게는, 상기 가황기 압착과정에서의 압력은 1MPa~20MPa, 예를 들면, 1MPa, 3MPa, 5MPa, 7MPa, 10MPa, 13MPa, 15MPa, 17MPa 또는 20MPa 등 이지만, 이는 열거된 수치에 한정되는 것은 아니며, 상기 수치범위 내에서의 기타 열거되지 않은 수치도 적용되는데, 상기 압력이 1MPa~10MPa인 것이 바람직하다.

제 2 양상에 있어서, 본 발명은 상기 제조방법을 통해 제조된 양자막대/폴리머 섬유막을 제공하되, 상기 양자막대/폴리머 섬유막의 편광도는 20%~70%, 예를 들면, 20%, 30%, 40%, 50%, 60% 또는 70% 등 이지만, 이는 열거된 수치에 한정되는 것은 아니며, 상기 수치범위 내에서의 기타 열거되지 않은 수치도 적용된다.

바람직하게는, 상기 양자막대/폴리머 섬유막 중 나노섬유의 직경은 200nm~2000nm, 예를 들면, 200nm, 300nm, 500nm, 700nm, 1000nm, 1300nm, 1500nm, 1700nm 또는 2000nm 등 이지만, 이는 열거된 수치에 한정되는 것은 아니며, 상기 수치범위 내에서의 기타 열거되지 않은 수치도 적용된다.

종래기술과 비교하면, 본 발명은 아래와 같은 유리한 효과를 갖는다:

(1)본 발명은 정전방사 기술을 통해 정향배열되는 양자막대/중합체 나노필름을 제조하고, 양자막대 용액농도 및 정전방사 과정에서의 파라미터를 조절하여, 정전방사 과정에서 양자막대의 정향배열을 실현하므로, 얻어진 양자막대/중합체 나노필름이 고편광성능(편광도 20%~70%)을 갖도록 하며; 또한, 본 발명의 상기 방법은 실험장치가 간단하고 조작하기 쉬우며, 생성된 나노섬유 직경은 200nm~2000nm로 제어 및 조절될 수 있고;

(2)본 발명의 상기 방법은 다양한 고분자 중합체에 적용되어, 폭넓은 적용성을 가지며;

(3)본 발명에서 제조된 양자막대/폴리머 섬유막은 고온고압의 가황기를 통해 압착되어, 투명한 필름으로 만들어질 수 있고, 나아가 광학필름 휘도향상필름으로 응용될 수 있는데, 이는 광학 LED산업에 응용 가능한 이상적인 광학재료이다.

도 1은 본 발명의 실시예 4에서 제조된 양자막대/폴리머 섬유막의 SEM 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예 4에서 제조된 양자막대/폴리머 섬유막의 TEM 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예 4에서 제조된 양자막대/폴리머 섬유막의 편광성능 특징화(Characterization) 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예 4에서 제조된 양자막대/폴리머 섬유막을 가황기로 압착하기 전, 후의 비교도이다.

본 발명을 보다 잘 설명하고 본 발명의 기술방안을 쉽게 이해하기 위해, 이하에서는 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명의 간이한 예시일 뿐, 본 발명의 권리 보호범위를 뜻하거나 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 보호 범위는 청구범위를 기준으로 한다.

본 발명의 구체적인 실시예에서는 양자막대/폴리머 섬유막의 제조방법을 부분적으로 제공하며, 상기 방법은:

(1)양자막대 용액 조제단계;

(3)단계(2)에서 조제된 정전방사 전구용액을 정전방사 장치에 첨가하고, 발생기 전압 및 수집거리(collecting distance)를 조절한 후, 정전방사를 수행하여, 양자막대/폴리머 섬유막을 제조하는 단계; 를 포함한다.

하기의 실시예는 본 발명의 전형적이지만 비한정적인 실시예이다.

실시예 1:

본 실시예는 CdSe/CdS 양자막대 용액을 조제하는 방법을 제공하며, 상기 방법은:

(a)Se분말과 S분말을 각각 트리옥틸 포스핀(tri-n-octylphsosphine, TOP)에 용해하고, 100℃에서 용액이 투명 상태가 될 때까지 가열 교반하여, 농도가 2.5mmol/mL인 Se-TOP용액과 농도가 1mmol/mL인 S-TOP용액을 제조하는 단계;

(b)26mg의 CdO를 112mg의 테트라데실 포스포닉산(Tetradecyl phosphonic acid, TDPA)와 1.5g의 트리옥틸 포스핀옥사이드(TOPO)에 혼합하고, 350℃에서 CdO가 완전히 용해되어 투명하게 될 때까지 가열 교반하며, 순차적으로 0.75mL의 TOP와 단계(a)에서 제조된 0.3mL의 Se-TOP용액을 신속하게 첨가하여 반응시키고, 반응이 완료되면 전체 가열장치를 턴오프시켜 용액을 실온으로 냉각하여, CdSe의 코어용액을 얻는 단계;

(c)CdSe의 코어용액을 클로로포름과 에탄올계로 2~3회 원심분리 정제하고, TOP용액에 분산시켜, CdSe-TOP용액을 형성하는 단계;

(d)19mg의 CdO를 27mg의 헥실 포스포닉산(Hexylphosphonic acid, HPA), 100mg의 테트라데실 포스포닉산(TDPA)과 1g의 트리옥틸 포스핀옥사이드(TOPO)에 혼합하고, 300℃에서 CdO가 완전히 용해되어 투명하게 될 때까지 가열 교반하며, 순차적으로 0.5mL의 TOP, 0.5mL의 단계(a)에서 제조된 S-TOP용액과 0.5mL의 단계(c)에서 제조된 CdSe-TOP용액을 신속하게 첨가하여 330℃에서 10min동안 반응시키고, 반응이 완료되면 전체 가열장치를 턴오프시켜 용액을 실온으로 냉각하여, CdSe/CdS 양자막대 용액을 얻는 단계; 를 포함한다.

실시예 2:

본 실시예는 CdSe/CdS 양자막대 용액을 조제하는 방법을 제공하는데, 상기 방법에 있어서, 단계(a)에서는 50℃에서 교반하고, 농도가 2mmol/mL인 Se-TOP용액과 농도가 0.5mmol/mL인 S-TOP용액을 제조하며; 단계(b)에서 가열 교반온도는 300℃이고; 단계(d)에서 가열 교반온도는 260℃이며, 순차적으로 0.3mL의 TOP, 0.3mL의 단계(a)에서 제조된 S-TOP용액과 0.2mL의 단계(c)에서 제조된 CdSe-TOP용액을 신속하게 첨가하여 300℃에서 15min동안 반응시키는 외에, 기타 물질의 사용량과 제조방법은 모두 실시예 1과 동일하며, 최종적으로 CdSe/CdS 양자막대 용액을 얻는다.

실시예 3:

본 실시예는 CdSe/CdS 양자막대 용액을 조제하는 방법을 제공하는데, 상기 방법에 있어서, 단계(a)에서는 200℃에서 교반하고, 농도가 3mmol/mL인 Se-TOP용액과 농도가 2mmol/mL인 S-TOP용액을 제조하며; 단계(b) 에서 가열 교반온도는 390℃이고; 단계(d)에서 가열 교반온도는 350℃이며, 순차적으로 1mL의 TOP, 1mL의 단계(a)에서 제조된 S-TOP용액과 1mL의 단계(c)에서 제조된 CdSe-TOP용액을 신속하게 첨가하여 350℃에서 3min동안 반응시키는 외에, 기타 물질의 사용량과 제조방법은 모두 실시예 1과 동일하며, 최종적으로 CdSe/CdS 양자막대 용액을 얻는다.

실시예 4:

본 실시예는 양자막대/폴리머 섬유막을 제조하는 방법을 제공하며, 상기 방법은:

(1)중합체 폴리비닐피롤리돈을 유기용매 에틸아세테이트에 용해시켜, 질량농도가 20%인 중합체 용액을 조제하고, 실시예 1에서 제조된 CdSe/CdS 양자막대 용액을 중합체 용액에 첨가하여 양자막대 체적농도가 50%인 정전방사 전구용액을 형성하는 단계;

(2)조제된 정전방사 전구용액을 정전방사 장치에 첨가하고, 발생기 전압을 23kV~25kV 및 수집거리를 17cm~20cm로 조절한 후, 정전방사를 수행하여, 양자막대/폴리머 섬유막을 제조하는 단계; 를 포함한다.

얻어진 양자막대/폴리머 섬유막을 특징화 하였는데, 그의 전자주사현미경 사진은 도 1에 도시된 바와 같고, 그의 투과전자현미경 사진은 도 2에 도시된 바와 같으며, 도면으로부터 알다시피 나노섬유의 직경은 평균 460~560nm이다.

얻어진 양자막대/폴리머 섬유막의 편광성능을 특징화 하였는데, 그의 스크린 샷은 도 3에 도시된 바와 같으며, 도면으로부터 알다시피 본 실시예에서 제조된 양자막대/폴리머 섬유막은 우수한 편광성을 갖는다.

제조된 양자막대/폴리머 섬유막을 고온고압의 가황기를 통해 압착하되, 가황기 압착과정에서의 온도는 80~130℃이고, 압력은 1~10MPa이며, 상기 압착과정을 통해 투명한 필름을 제조하였는데, 상기 투명한 필름과 가황기로 압착하지 않은 양자막대/폴리머 섬유막의 비교도는 도 4에 도시된 바와 같으며, 여기서, 좌측에 도시된 것은 가황기로 압착하지 않은 양자막대/폴리머 섬유막이고, 우측에 도시된 것은 가황기로 압착한 양자막대/폴리머 섬유막이다. 이로부터 알 수 있다시피, 양자막대/폴리머 섬유막은 고온고압의 가황기 처리를 통해 압착되어, 투명한 필름으로 만들어진다.

실시예 5:

(1)CdTe/ZnTe 양자막대 용액 조제단계;

(2)중합체 폴리메틸메타아크릴레이트를 유기용매 무수에탄올에 용해시켜, 질량농도가 1%인 중합체 용액을 조제하고, 제조된 CdTe/ZnTe 양자막대 용액을 중합체 용액에 첨가하여 양자막대 체적농도가 5%인 정전방사 전구용액을 형성하는 단계;

(3)조제된 정전방사 전구용액을 정전방사 장치에 첨가하고, 발생기 전압을 5kV~7kV 및 수집거리를 5cm~7cm로 조절한 후, 정전방사를 수행하여, 양자막대/폴리머 섬유막을 제조하는 단계; 를 포함한다.

본 실시예에서 제조된 양자막대/중합체 나노필름은 고편광성능을 구비하는데, 그 편광도는 60%이고; 생성된 나노섬유 직경은 200nm~2000nm로 제어 및 조절될 수 있다.

실시예 6:

(1)CdS/ZnS 양자막대 용액 조제단계;

(2)중합체 폴리아크릴로니트릴을 유기용매 무수에탄올에 용해시켜, 질량농도가 35%인 중합체 용액을 조제하고, 제조된 CdS/ZnS 양자막대 용액을 중합체 용액에 첨가하여 양자막대 체적농도가 80%인 정전방사 전구용액을 형성하는 단계;

(3)조제된 정전방사 전구용액을 정전방사 장치에 첨가하고, 발생기 전압을 48kV~50kV 및 수집거리를 23cm~25cm로 조절한 후, 정전방사를 수행하여, 양자막대/폴리머 섬유막을 제조하는 단계; 를 포함한다.

본 실시예에서 제조된 양자막대/중합체 나노필름은 고편광성능을 구비하는데, 그 편광도는 50%이고; 생성된 나노섬유 직경은 200nm~2000nm로 제어 및 조절될 수 있다.

실시예 7:

본 실시예는 양자막대/폴리머 섬유막을 제조하는 방법을 제공하는데, 상기 방법에 있어서, 양자막대 용액이 CuInS/ZnS 양자막대 용액인 것 외에, 기타 물질의 사용량과 제조과정은 모두 실시예 2와 동일하다.

본 실시예에서 제조된 양자막대/중합체 나노필름은 고편광성능을 구비하는데, 그 편광도는 40%이고; 생성된 나노섬유 직경은 200nm~2000nm로 제어 및 조절될 수 있다.

실시예 8:

본 실시예는 양자막대/폴리머 섬유막을 제조하는 방법을 제공하는데, 상기 방법에 있어서, 양자막대 용액이 ZnMnSe/ZnS 양자막대 용액인 것 외에, 기타 물질의 사용량과 제조과정은 모두 실시예 2와 동일하다.

비교예 1:

본 비교예는 양자막대/폴리머 섬유막을 제공하는데, 상기 방법에 있어서, 단계(2)에서 정전방사 전구용액 중의 양자막대 체적농도가 1%(＜5%)인 것 외에, 기타 물질의 사용량과 제조과정은 실시예 2와 동일하다.

본 비교예에서 제조된 양자막대/중합체 나노필름의 편광도는 8%에 불과하며; 생성된 나노섬유 직경은 200nm~2000nm이다.

비교예 2:

본 비교예는 양자막대/폴리머 섬유막을 제공하는데, 상기 방법에 있어서, 단계(2)에서 정전방사 전구용액 중의 양자막대 체적농도가 90%(＞80%)인 것 외에, 기타 물질의 사용량과 제조과정은 모두 실시예 2와 동일하다.

본 비교예에서 제조된 양자막대/중합체 나노필름의 편광도는 5%에 불과하며; 생성된 나노섬유는 안정하고 균일한 직경을 형성하지 못한다.

비교예 3:

본 비교예는 양자막대/폴리머 섬유막을 제공하는데, 상기 방법에 있어서, 단계(3)에서 발생기 전압이 70kV(＞50kV)인 것 외에, 기타 물질의 사용량과 제조과정은 모두 실시예 2와 동일하다.

본 비교예에서 제조된 양자막대/중합체 나노필름의 편광도는 10%에 불과하며; 생성된 나노섬유 직경은 200nm보다 작다.

비교예 4:

본 비교예는 양자막대/폴리머 섬유막을 제공하는데, 상기 방법에 있어서, 단계(3)에서 발생기 전압이 1kV(＜5kV)인 것 외에, 기타 물질의 사용량과 제조과정은 모두 실시예 2와 같다.

본 비교예에서 제조된 양자막대/중합체 나노필름의 편광도는 12%에 불과하며; 생성된 나노섬유 직경은 2000nm보다 크다.

비교예 5:

본 비교예는 양자막대/폴리머 섬유막을 제공하는데, 상기 방법에 있어서, 단계(3)에서 수집거리가 1cm(＜5cm)인 것 외에, 기타 물질의 사용량과 제조과정은 모두 실시예 2와 같다.

본 비교예에서 제조된 양자막대/중합체 나노필름의 편광도는 7%에 불과하며; 생성된 나노섬유 직경은 2000nm보다 크다.

비교예 6:

본 비교예는 양자막대/폴리머 섬유막을 제공하는데, 상기 방법에 있어서, 단계(3)에서 수집거리가 40cm(＞25cm)인 것 외에, 기타 물질의 사용량과 제조과정은 모두 실시예 2와 같다.

본 비교예에서 제조된 양자막대/중합체 나노필름의 편광도는 11%에 불과하며; 섬유는 수집면에 도달할 수 없어, 필름을 형성 방직을 실현하지 못한다.

실시예 1-6과 비교예 1-6을 종합하면 알 수 있다시피, 본 발명은 정전방사 기술을 통해 정향배열되는 양자막대/중합체 나노필름을 제조할 수 있고, 양자막대 용액농도 및 정전방사 과정에서의 파라미터를 조절하여, 정전방사 과정에서 양자막대의 정향배열을 실현할 수 있고, 얻어진 양자막대/중합체 나노필름이 고편광성능(편광도 20%~70%)을 갖도록 하며; 또한, 본 발명의 상기 방법은 실험장치가 간단하고, 조작하기 쉬우며, 생성된 나노섬유 직경은 200nm~2000nm로 제어 및 조절될 수 있다. 동시에, 본 발명의 상기 방법은 다양한 고분자 중합체에 적용되어, 폭넓은 적용성을 구비한다. 본 발명에서 제조된 양자막대/폴리머 섬유막은 고온고압의 가황기를 통해 압착되어, 투명한 필름으로 만들어질 수 있어, 광학필름 휘도향상필름으로 응용될 수 있는데, 이는 광학 LED산업에 응용 가능한 이상적인 광학재료이다.

출원인은, 본 발명을 상기 실시예를 통해 본 발명의 상세한 방법에 대해 설명하였지만, 본 발명은 상기 상세한 방법에 한정되는 것이 아니며, 즉 반드시 상기 상세한 방법으로 본 발명을 실시해야 한다는 것을 의미하지 않음을 성명한다. 본 분야 당업자에게 있어서, 본 발명에 대한 어떠한 개선, 본 발명 제품의 각 원료에 대한 등가적교체 및 보조성분의 첨가, 구체적인 방식에 대한 선택 등이 모두 본 발명의 보호범위와 공개범위 내에 포함되어 있음은 자명한 것이다.

Claims

(1)양자막대 용액 조제단계;
(2)단계(1)에서 제조된 양자막대 용액을 중합체 용액에 첨가하여 양자막대 체적농도가 5%~80%인 정전방사 전구용액을 형성하는 중합체 용액 조제단계;
(3)단계(2)에서 제조된 정전방사 전구용액을 정전방사 장치에 첨가하고, 발생기 전압 및 수집거리를 조절한 후, 정전방사를 수행하여, 양자막대/폴리머 섬유막을 제조하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자막대/폴리머 섬유막의 제조방법.
제1항에 있어서,
단계(1)에서 상기 양자막대 용액은 양자재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 양자막대/폴리머 섬유막의 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 양자재료는 단일 코어 재료 및/또는 코어쉘 코팅성 재료인 것을 특징으로 하는 양자막대/폴리머 섬유막의 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 양자재료는 코어쉘 코팅성 재료이고;
바람직하게는, 상기 단일 코어 재료는 CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, CdTe, CuInS, InP, CuZnSe 또는 ZnMnSe 중의 임의의 1종 또는 적어도 2종의 조합이고, 바람직하게 CdSe이며;
바람직하게는, 상기 코어쉘 코팅성 재료는 단일 코어 재료를 코어로 하고, 그의 쉘층재료는 CdS, ZnO, ZnS, ZnSe 또는 ZnTe중의 임의의 1종 또는 적어도 2종의 조합이고, 바람직하게 CdS인 것을 특징으로 하는 양자막대/폴리머 섬유막의 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 양자막대 용액은 CdSe/CdS 양자막대 용액이고, 상기 CdSe/CdS 양자막대 용액은 코어쉘 코팅성 재료로 제조되되,
상기 코어쉘 코팅성 재료에서는 CdSe을 코어로 하고, 그의 쉘층재료는 CdS인 것을 특징으로 하는 양자막대/폴리머 섬유막의 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 CdSe/CdS 양자막대 용액의 제조방법은:
(a)Se분말과 S분말을 각각 용매에 용해시켜, Se용액과 S용액을 제조하는 단계;
(b)CdO와 제 1 표면조정제를 혼합하고, 가열하는 조건에서 CdO가 완전히 용해되어 투명하게 될 때까지 교반하며, 순차적으로 단계(a)의 상기 용매와 단계(a)에서 제조된 Se용액을 첨가하여 반응시키고, 냉각하여 CdSe의 코어용액을 얻는 단계;
(c)CdSe의 코어용액을 정제하여, 산성용액에 분산시킴으로써, CdSe 산성용액을 형성하는 단계;
(d)CdO와 제 2 표면조정제를 혼합하고, 가열하는 조건에서 CdO가 완전히 용해되어 투명할 때까지 교반하며, 순차적으로 단계(a)의 상기 용매, 단계(a)에서 제조된 S용액과 단계(c)에서 제조된 CdSe 산성용액을 첨가하여 반응시키고, 냉각하여 CdSe/CdS 양자막대 용액을 얻는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자막대/폴리머 섬유막의 제조방법.
제6항에 있어서,
단계(a)의 상기 용매는 트리옥틸 포스핀, 트리부틸 포스핀 또는 디페닐포스핀산 중의 임의의 1종 또는 적어도 2종의 조합이며;
바람직하게는, 단계(a)에서 상기 Se분말의 사용량은 Se용액농도가 2~3mmol/mL이 되도록 하고, Se용액농도가 2.5mmol/mL이 되는 것이 바람직하며;
바람직하게는, 단계(a)에서 상기 S분말의 사용량은 S용액농도가 0.5~2mmol/mL이 되도록 하고, S용액농도가 1mmol/mL이 되는 것이 바람직하며;
바람직하게는, 상기 단계(a)는 Se분말과 S분말을 각각 용매에 용해하고, 용액이 투명 상태가 될 때까지 가열 교반하여, Se용액과 S용액을 제조하며;
바람직하게는, 상기 단계(a)에서 가열 교반하는 온도는 50℃~200℃이고;
바람직하게는, 단계(b)의 상기 제 1 표면조정제는 테트라데실 포스포닉산 및/또는 트리옥틸 포스핀옥사이드이고, 테트라데실 포스포닉산과 트리옥틸 포스핀옥사이드의 조합인 것이 바람직하며;
바람직하게는, 단계(b)에서 상기 CdO와 제 1 표면조정제의 질량비는 1:(4~100)이고;
바람직하게는, 단계(b)에서 상기 가열하는 온도가 300℃~390℃인 것을 특징으로 하는 양자막대/폴리머 섬유막의 제조방법.
제6항 또는 제7항에 있어서,
단계(c)에서 CdSe의 코어용액에 대한 정제는: CdSe의 코어용액을 클로로포름 및/또는 에탄올로 2~3회 원심분리 정제하는 것이며;
바람직하게는, 단계(c)의 상기 산성용액은 트리옥틸 포스핀 용액, 트리부틸 포스핀 용액 또는 디페닐포스핀산 용액 중의 임의의 1종 또는 적어도 2종의 조합이고;
바람직하게는, 단계(d)에서 상기 제 2 표면조정제는 헥실 포스포닉산, 테트라데실 포스포닉산 또는 트리옥틸 포스핀옥사이드 중의 임의의 1종 또는 적어도 2종의 조합이고, 헥실 포스포닉산, 테트라데실 포스포닉산과 트리옥틸 포스핀옥사이드의 조합인 것이 바람직하며;
바람직하게는, 단계(d)에서 상기 CdO와 제 2 표면조정제의 질량비는 1:(1~80)이고;
바람직하게는, 단계(d)에서 상기 가열온도는 260℃~350℃이며;
바람직하게는, 단계(d)에서 상기 CdSe/CdS 양자막대 용액농도는 0~30mg/mL이되, 0을 포함하지 않으며;
바람직하게는, 단계(d)에서 상기 반응온도는 300℃~350℃이고;
바람직하게는, 단계(d)에서 상기 반응시간은 3~15min인 것을 특징으로 하는 양자막대/폴리머 섬유막의 제조방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
단계(2)에서 상기 중합체 용액에 대한 조제는: 중합체를 유기용매에 용해시켜, 질량농도가 1%~35%인 중합체 용액을 조제하는 것이고, 질량농도가 10%~35%인 중합체 용액인 것이 바람직하며;
바람직하게는, 상기 중합체는 폴리비닐피롤리돈, 폴리메틸메타아크릴레이트 또는 폴리아크릴로니트릴 중의 임의의 1종 또는 적어도 2종의 조합이고, 폴리메틸메타아크릴레이트인 것이 바람직하고;
바람직하게는, 상기 유기용매는 에틸아세테이트, 무수에탄올 또는 디메틸포름아미드 중의 임의의 1종 또는 적어도 2종의 조합이고, 디메틸포름아미드인 것이 바람직하며;
바람직하게는, 단계(2)에서 상기 정전방사 전구용액 중 형광 양자막대의 체적농도는 5%~50%인 것을 특징으로 하는 양자막대/폴리머 섬유막의 제조방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
단계(3)에서는 단계(2)에서 조제된 정전방사 전구용액을 정전방사 장치의 주사장치 내에 첨가하고;
바람직하게는, 단계(3)에서 상기 발생기 전압은 5kV~50kV로 조절되고, 5kV~30kV로 조절되는 것이 바람직하며;
바람직하게는, 단계(3)에서 상기 수집거리는 정전방사 장치의 노즐 헤드와 컬렉터 사이의 거리이고;
바람직하게는, 상기 컬렉터는 알루미늄으로 만들어진 원추형 디스크, 삼각형 회전프레임, 구리와이어 프레임으로 만들어진 회전드럼, 케이지형 필라멘트 컬렉터 또는 접시형 필라멘트 컬렉터 중의 임의의 1종 또는 적어도 2종의 조합이며;
바람직하게는, 단계(3)에서 상기 수집거리는 5cm~50cm로 조절되고, 5cm~25cm로 조절되는 것이 바람직한 것을 특징으로 하는 양자막대/폴리머 섬유막의 제조방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
단계(3)에서 제조된 양자막대/폴리머 섬유막은 가황기를 통해 압착되어 투명한 필름으로 제조되고;
바람직하게는, 상기 가황기 압착과정에서 온도는 80℃~170℃이고, 80℃~130℃인 것이 바람직하며;
바람직하게는, 상기 가황기 압착과정에서 압력은 1MPa~20MPa이고, 1MPa~10MPa인 것이 바람직한 것을 특징으로 하는 양자막대/폴리머 섬유막의 제조방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 양자막대/폴리머 섬유막의 편광도는 20%~70%이고;
바람직하게는, 상기 양자막대/폴리머 섬유막 중 나노섬유의 직경은 200nm~2000nm인 것을 특징으로 하는 양자막대/폴리머 섬유막의 제조방법.