KR20190100279A - 광학 매체 및 광학 디바이스 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광학 매체 (100), 및 광학 매체 (100) 를 포함하는 광학 디바이스 (200) 에 관한 것이다. 본 발명은 추가로, 광학 디바이스 (200) 에서의 광학 매체 (100) 의 사용에 관한 것이다. 본 발명은 더 추가로, 광학 매체 (100) 를 제조하는 방법 및 광학 디바이스 (200) 를 제조하는 방법에 관한 것이다.
Description
발명의 분야
본 발명은 광학 매체 (100) 및 그 광학 매체 (100) 를 포함하는 광학 디바이스 (200) 에 관한 것이다. 본 발명은 추가로, 광학 디바이스 (200) 에서의 광학 매체 (100)의 사용에 관한 것이다. 본 발명은 더 추가로, 광학 매체 (100) 의 제조 방법 및 광학 디바이스 (200) 의 제조 방법에 관한 것이다.
배경 기술
나노사이즈의 형광 물질을 포함하는 광학 매체, 및 광 변환 시트를 포함하는 광학 디바이스는 다양한 광학 애플리케이션들에서, 특히 광학 광학 디바이스들에 대해 사용된다.
예를 들어, US2014/0264196 A1, WO2014/093391 A2, WO2014/208356 A1, WO2014/196319 A1, 및 WO 2012/132239 A1 에서 기술된 바와 같다.
특허 문헌
1.
US2014/0264196 A1
2.
WO2014/093391 A2
3.
WO2014/208356 A1
4.
WO2014/196319 A1
5.
WO 2012/132239 A1
발명의 요약
그러나, 본 발명자들은 아래에 열거된 바와 같이 개선이 요망되는 하나 이상의 상당한 문제점들이 여전히 존재함을 새롭게 발견했다.
1.
향상된 초기 절대 양자 수율 (absolute quantum yield) 을 나타낼 수 있는, 양자 사이즈의 물질들과 같은 나노사이즈의 형광 물질, 및 매트릭스 재료를 포함하는 새로운 광학 매체가 요망된다.
2.
특히 열 응력 환경에서 양호한 절대 양자 수율을 유지할 수 있는 나노사이즈의 형광 물질 및 매트릭스 재료를 포함하는 새로운 광학 매체가 요구된다.
3.
높은 습도 환경에서 향상된 절대 양자 수율을 나타낼 수 있는 나노사이즈의 형광 물질 및 매트릭스 재료를 포함하는 새로운 광학 매체가 요망된다.
4.
광 조명 조건 하에서 향상된 광 응력 저항성을 나타낼 수 있는 나노사이즈의 형광 물질 및 매트릭스 재료를 포함하는 새로운 광학 매체.
5.
습식 제조 프로세스에 잘 맞을 수 있는 매트릭스 재료 및 양자 사이즈의 물질들과 같은 나노사이즈의 형광 물질을 포함하는 새로운 광학 매체.
본 발명자들은 전술된 문제들 1 내지 5 중 하나 이상을 해결하는 것을 목적으로 하였다. 놀랍게도, 본 발명자들은, 적어도 발광부 (130) 및 그 발광부 (130) 위에 배치된 배리어 층 (barrier layer) (140) 을 포함하는, 필수적으로 그것들로 이루어진, 또는 그것들로 이루어진 새로운 광학 매체 (100) 를 발견하였고, 여기서, 발광부 (130) 는, 적어도 하나의 나노사이즈의 형광 물질 (fluorescent material) (110), 및 유기-폴리실라잔을 포함하는 매트릭스 재료 (matrix material) (120) 를 포함한다.
다른 양태에서, 본 발명은 광학 디바이스에서의 광학 매체 (100) 의 사용에 관한 것이다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 추가로, 광학 매체 (100) 를 포함하는 광학 디바이스 (200) 에 관한 것이다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 또한, 광학 매체 (100) 를 제조하는 방법에 관한 것으로, 그 방법은 다음과 같은 단계들 (a) 내지 (d) 를 이 순서로 포함한다;
(a) 적어도 하나의 나노사이즈의 형광 물질 (110), 및 매트릭스 재료 (120) 로서 유기-폴리실라잔을 기판 상에 제공하는 단계,
(b) 35°C 내지 180°C 범위의 온도에서 스팀 프로세스를 적용하는 단계,
(c) 매트릭스 재료의 표면 상에 퍼하이드로폴리실라잔 용액을 제공함으로써 배리어 층 (140) 을 제조하는 단계, 및
(d) 퍼하이드로폴리실라잔을 진공 자외선에 노출시키는 단계.
또 다른 양태에서, 본 발명은 또한, 광학 디바이스 (200) 를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 그 방법은 다음 단계 (A) 를 포함한다:
(A) 광학 매체 (100) 를 광학 디바이스에 제공하는 단계.
또 다른 양태에서, 본 발명은 나노사이즈의 형광 물질 (110) 및 매트릭스 재료 (120) 를 포함하는 발광부 (130) 및 배리어 층 (140) 을 적어도 포함하는 광학 매체 (100) 에 관한 것이고,
여기서, 그 광학 매체 (100) 는, 적어도 다음과 같은 단계들 (a) 내지 (d) 을 이 순서로 포함하는 광학 매체 (100) 를 준비하는 방법으로부터 획득가능하거나 획득된다;
(a) 적어도 하나의 나노사이즈의 형광 물질 (110), 및 매트릭스 재료 (120) 로서 폴리실라잔을 기판 상에 제공하는 단계,
(b) 35°C 내지 180°C 범위의 온도에서 스팀 프로세스를 적용하는 단계,
(c) 매트릭스 재료의 표면 상에 퍼하이드로폴리실라잔 용액을 제공함으로써 배리어 층 (140) 을 제조하는 단계, 및
(d) 퍼하이드로폴리실라잔을 진공 자외선에 노출시키는 단계.
본 발명의 추가 이점들은 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도면들의 간단한 설명
도 1 은 광학 매체의 하나의 실시형태의 개략도의 단면도를 도시한다.
도 2 는 본 발명의 광학 디바이스의 하나의 실시형태의 개략도의 단면도를 도시한다.
도 3 은 본 발명의 광학 매체의 다른 실시형태의 개략도의 단면도를 도시한다.
도 4 는 본 발명의 광학 매체의 다른 실시형태의 개략도의 단면도를 도시한다.
도 5 는 본 발명의 광학 디바이스의 다른 실시형태의 개략도의 단면도를 도시한다.
도 6 은 작업예 3 의 측정 결과들을 도시한다.
도 1 은 광학 매체의 하나의 실시형태의 개략도의 단면도를 도시한다.
도 2 는 본 발명의 광학 디바이스의 하나의 실시형태의 개략도의 단면도를 도시한다.
도 3 은 본 발명의 광학 매체의 다른 실시형태의 개략도의 단면도를 도시한다.
도 4 는 본 발명의 광학 매체의 다른 실시형태의 개략도의 단면도를 도시한다.
도 5 는 본 발명의 광학 디바이스의 다른 실시형태의 개략도의 단면도를 도시한다.
도 6 은 작업예 3 의 측정 결과들을 도시한다.
발명의 상세한 설명
본 발명에 따르면, 상기 광학 매체 (100) 는, 적어도 발광부 (130) 및 그 발광부 (130) 위에 배치된 배리어 층 (140) 을 포함하거나, 필수적으로 그것들로 이루어지거나, 또는 그것들로 이루어지고, 여기서, 발광부 (130) 는, 적어도 하나의 나노사이즈의 형광 물질 (110), 및 유기-폴리실라잔을 포함하는 매트릭스 재료 (120) 를 포함한다.
- 나노사이즈의 형광 물질
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 나노사이즈의 형광 물질은 나노사이즈의 무기 포스퍼 (phosphor) 재료, 양자점 및 또는 양자 막대와 같은 양자 사이즈의 재료, 및 이들 중 어느 것의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.
이론에 구애됨이 없이, 나노사이즈의 형광 물질은 사이즈 효과로 인해 더 높은 농도 비율로 사용될 수 있고 또한 색 변환 필름의 선명하고 생생한 (sharp vivid) 색(들) 을 실현할 수 있다고 생각된다.
일부 실시형태들에서, 나노사이즈의 형광 물질은 양자 점 재료, 양자 막대 재료 또는 이들의 임의의 조합과 같은 양자 사이즈의 재료이다.
본 발명에 따르면, 용어 "나노 사이즈" 는 1 nm 와 999 nm 사이의 사이즈를 의미한다.
따라서, 본 발명에 따르면, 용어 "나노사이즈의 형광 물질 (a nanosized fluorescent material)" 은 전체 직경의 사이즈가 1 nm 내지 999 nm의 범위에 있는 발광 재료를 의미하는 것으로 받아들여진다. 그리고, 재료가 가늘고 긴 형상을 갖는 경우, 형광 물질의 전체 구조의 길이는 1 nm 내지 999 nm 의 범위에 있다.
본 발명에 따르면, 용어 "양자 사이즈"는 예를 들어, ISBN:978-3-662-44822-9 에서 설명된 바와 같이, 양자 구속 효과를 보여줄 수 있는, 리간드들 또는 다른 표면 개질 없는 반도체 재료 자체의 사이즈를 의미한다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 발광부 (130) 는 복수의 나노사이즈의 형광 물질들 (110) 을 포함한다.
본 발명에 따르면, 나노사이즈의 발광 재료의 코어의 형상의 유형 및 합성될 나노사이즈의 발광 재료의 형상은 특별히 제한되지 않는다.
예를 들어, 구형, 가늘고 긴 형, 별형, 다면체형, 피라미드형, 테트라포드형, 사면체형, 판상형, 원추형 및 불규칙한 형상의 나노사이즈의 발광 재료들이 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 나노사이즈의 발광 재료는 코어/쉘 구조를 포함한다.
본 발명에 따르면, 용어 "코어/쉘 구조 (core/shell structure)" 는 코어 부분 및 상기 코어를 커버하는 적어도 하나의 쉘 부분을 갖는 구조를 의미한다.
본 발명의 일부 실시형태들에서, 상기 코어/쉘 구조는 코어/하나의 쉘 층 구조, 코어/이중 쉘 구조 또는 코어/멀티셀구조일 수 있다.
본 발명에 따르면, 용어 "멀티쉘"은 3 개 이상의 쉘 층들로 이루어진 적층된 쉘 층들을 나타낸다.
이중 쉘 및/또는 멀티쉘의 각각의 적층된 쉘 층들은 동일하거나 상이한 재료로 형성될 수 있다.
일반적으로, 양자 사이즈의 발광 물질은 양자 사이즈 효과에 기인하여 선명하고 생생한 색상의 광을 방출할 수 있다.
따라서, 본 발명의 선호되는 실시형태들에서, 나노사이즈의 발광 물질은 II-VI, III-V, 또는 IV-VI 반도체들 및 이들의 임의의 조합을 포함하는 양자 사이즈의 재료이다.
예를 들어, CdSe/CdS, CdSeS/CdZnS, CdSeS/CdS/ZnS, ZnSe/CdS, CdSe/ZnS, InP/ZnS, InP/ZnSe, InP/ZnSe/ZnS, InZnP/ZnS, InZnPS/ ZnS, InZnP/ZnSe/ZnS, ZnSe/CdS, ZnSe/ZnS 또는 이들의 임의의 조합이 바람직하게 사용될 수 있다.
본 발명의 선호되는 실시형태에서, 양자 사이즈의 재료의 전체 구조의 사이즈는 1 nm 내지 100 nm 이고, 더 바람직하게는 1 nm 내지 30 nm 이고, 훨씬 더 바람직하게는 5 nm 내지 15 nm 이다.
예를 들어 양자점으로서, CdSeS/ZnS 합금 양자점 제품 번호 753793, 753777, 753785, 753807, 753750, 753742, 753769, 753866, InP/ZnS 양자점 제품 번호 776769, 776750, 776793, 776777, 776785, PbS 코어형 양자점 제품 번호 747017, 747025, 747076, 747084, 또는 CdSe/ZnS 합금 양자점 제품 번호 754226, 748021, 694592, 694657, 694649, 694630, 694622 (Sigma-Aldrich 제조) 가 원하는 바에 따라 바람직하게 사용될 수 있다.
예를 들어 양자 로드로서, 적색 방출 용도로, CdSe 로드들, CdS 로드에서의 CdSe 도트, CdS 로드에서의 ZnSe 도트, CdSe/ZnS 로드들, InP 로드들, CdSe/CdS 로드들, ZnSe/CdS 로드들, 또는 이들의 임의의 조합, 녹색 방충 용도로, CdSe 로드들, CdSe/ZnS 로드들, 또는 이들의 임의의 조합 등, 및 청색 방출 용도로, ZnSe, ZnS, ZnSe/ZnS 코어 쉘 로드들, 또는 이들의 임의의 조합 등.
양자 로드 재료들의 예들은, 예를 들어, 국제 특허 출원 공개 번호 WO2010/095140A 에서 기술되어 있다.
본 발명의 손호되는 실시형태에서, 나노사이즈의 발광 물질의 표면은 하나 이상의 종류의 표면 리간드로 오버 코팅될 수 있다.
이론에 구애됨을 원하지 않고서, 그러한 표면 리간드는 용매에 나노사이즈의 형광 재료를 더 용이하게 분산시키는 것으로 이끌 수 있다고 믿어진다.
흔히 사용되는 표면 리간드는 포스핀 및 포스핀 옥사이드, 이를 테면, 트리옥틸포스핀 옥사이드 (TOPO), 트리옥틸포스핀 (TOP), 및 트리부틸포스핀 (TBP); 인산, 이를 테면, 도데실포스폰산 (DDPA), 트리데실포스폰산 (TDPA), 옥타데실포스폰산 (ODPA), 및 헥실포스폰산 (HPA); 아민들, 이를 테면, 디데실 아민 (DDA), 테트라데실 아민 (TDA), 헥사데실 아민 (HDA), 및 옥타데실 아민 (ODA), 티올들, 이를 테면, 헥사데칸 티올 및 헥산 티올; 메르캅토 카르복실산, 이를 테면, 메르캅토 프로피온산 및 메르캅토운데칸산; 및 이들의 임의의 조합을 포함한다. 그리고 또한, 폴리에틸렌이민 (PEI) 도 바람직하게 사용될 수 있다.
표면 리간드의 예들은, 예를 들어 국제 특허 출원 공개 번호 WO2012/059931A 호에 기재되었다.
- 매트릭스 재료
본 발명에 따른 매트릭스 재료로서, 유기-폴리실라잔을 포함하는 임의의 유형의 공지된 투명 매트릭스 재료가 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 용어 "유기-폴리실라잔 (organo-polzsilayane)" 이란, 폴리실라잔의 반복 단위에 적어도 하나의 유기 치환기를 포함하는 폴리실라잔을 의미한다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 유기-폴리실라잔은 하기 화학식 (I) 에 의해 표현되는 반복 단위를 적어도 포함하고,
[-SiR1R2-NR3-]x (I)
식 중, R1, R2, 및 R3 는 각 경우에 서로 종속적으로 또는 독립적으로, 알킬기, 알케닐기, 시클로알킬기, 아릴기, 알킬실릴기, 알킬아미노기, 알콕시기, 또는 이들의 조합이고; 단, R1, R2, 및 R3 중 하나 또는 2 개는 수소일 수 있으며, 0 <x≤1 이다.
일부 실시형태들에서, 상기 조합물로서 알킬 아릴 기가 적합하다.
본 발명에 따르면, 상기 알킬기, 또는 상기 알케닐기는 직쇄 (straight chain) 또는 측쇄 (branched chain) 일 수 있고, 바람직하게는 직쇄이다.
"아릴" 이란 용어는 방향족 탄소기 또는 그로부터 유도된 기를 나타낸다.
아릴기는 단환식 또는 다환식 일 수 있으며, 즉, 그것들은 또한 융합 (예를 들어, 나프틸 등) 되거나 공유 결합 (예를 들어, 비페닐 등) 될 수도 있는 하나의 고리 (예를 들어, 페닐 등) 또는 2 개 이상의 고리들을 포함하거나, 융합된 및 결합된 고리들의 조합을 포함할 수도 있다. 헤테로아릴기들은 바람직하게는 O, N, S 및 Se 로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 포함한다.
선택적으로 융합된 고리들을 포함하고 선택적으로 치환되는 탄소 원자수 6 내지 25 의 모노-, 바이- 또는 트리시클릭 아릴기가 특히 선호된다. 5-, 6- 또는 7-멤버의 아릴기들에 대해 선호도가 더 주어지고, 여기서, 또한, 하나 이상의 CH 기들은 O 원자 및/또는 S 원자가 서로 직접적으로 연결되지 않는 방식으로 N, S 또는 O 에 의해 대체될 수도 있다.
선호되는 아릴기들은, 예를 들어, 페닐, 비페닐, 터페닐, [1,1':3',1"]터페닐-2'-일, 나프틸, 안트라센, 비나프틸, 페난트렌, 피렌, 디하이드로피렌, 크리센, 페릴렌, 테트라센, 펜타센, 벤조피렌, 플루오렌, 인덴, 인데노플루오렌 및 스피로비플루오렌이다.
보다 바람직하게는, 화학식 (I) 의 R3 는 수소 원자이다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 유기-폴리실라잔은 하기 화학식 (I) 및 (II) 의 반복 단위들을 적어도 포함하고,
[-SiR1R2-NR3-]x (I)
[-SiHR4-NR5-]y (II)
화학식 (I) 에서, 식 R1, R2, 및 R3 는 각 경우에 서로 종속적으로 또는 독립적으로, 알킬기, 알케닐기, 시클로알킬기, 아릴기, 알킬실릴기, 알킬아미노기 또는 알콕시기이고; 또한 R1, R2, 및 R3 중 하나 또는 2 개는 수소일 수 있으며; 화학식 (II) 에서, R4, 및 R5 는 각 경우에 서로 종속적으로 또는 독립적으로, 알킬기, 알케닐기, 시클로알킬기, 아릴기, 알킬실릴기, 알킬아미노기, 알콕시기, 또는 이들의 조합이고; 단, R4, 및 R5 중 하나는 수소일 수 있으며, 0<x+y≤1 이다.
더욱 바람직하게는, 매트릭스 재료 (120) 는 하기 화학식 (III) 에 의해 표현되는 유기-폴리실라잔 및 하기 화학식 (IV) 에 의해 표현되는 유기-폴리실라잔으로 이루어진 그룹의 하나 이상의 멤버들로부터 선택된 유기-폴리실라잔을 적어도 포함하고,
[SiR6R7-NH]a - [SiHR8-NH]b (III)
[Si R9R10-NH]c - [SiHR11-NH]d - [SiR12R13NH]e (IV)
화학식 (III) 에서, R6, R7, R8 는 각 경우에 서로 종속적으로 또는 독립적으로, 탄소 원자수 1 내지 15 의 알킬기, 탄소 원자수 2 내지 10 의 알케닐기, 탄소 원자수 3 내지 10 의 시클로알킬기, 또는 탄소 원자수 3 내지 10 의 아릴기이고; a 와 b 의 비는 1:3 내지 3:1 의 범위에 있고, a+b = 1 이며; 화학식 (IV) 에서, R9, R10, R11 은 각 경우에 서로 종속적으로 또는 독립적으로, 탄소 원자수 1 내지 10 의 알킬기, 탄소 원자수 2 내지 10 의 알케닐기, 탄소 원자수 3 내지 10 의 시클로알킬기, 또는 탄소 원자수 3 내지 10 의 아릴기이고; R12 는 탄소 원자수 2 내지 10 의 알케닐기이고; R13 은 탄소 원자수 1 내지 10 의 알킬기, 탄소 원자수 2 내지 10 의 알케닐기, 탄소 원자수 3 내지 10 의 시클로알킬기, 또는 탄소 원자수 3 내지 10 의 아릴기이고; c+d+e = 1 이다.
본 발명의 일부 실시형태들에서, 매트릭스 재료는 퍼하이드로폴리실라잔을 더 포함할 수 있다.
퍼하이드로폴리실라잔 대 유기-폴리실라잔의 혼합비는 중량비로 0 : 100 내지 90 : 10 의 범위에 있다.
바람직하게는 그것은 중량비로 0:100 내지 40:60 의 범위에 있다.
더욱 바람직하게는, 중량비로 0:100 내지 30:70 이다.
유기-폴리실라잔 및 퍼하이드로폴리실라잔의 예는 예를 들어 국제 특허 출원 공개 번호 WO 2015/007778 A1, 일본 특허 출원 공개 JP 2015-115369A 및 JP 2014-77082A에 기술되어 있다.
본 발명에 따르면, 유기-폴리실라잔의 평균 분자량 Mw 및 퍼하이드로폴리실라잔의 평균 분자량 Mw 은 특별히 한정되지 않는다.
바람직하게는, 그것은 1,000 내지 20,000의 범위에 있고; 보다 바람직하게는 그것은 1,000 내지 10,000의 범위에 있다.
본 발명에 따르면, 평균 분자량 Mw 는 내부 폴리스티렌 표준에 대한 GPC (= 겔 투과 크로마토그래피) 에 의해 결정된다.
본 발명의 일부 실시형태들에서, 매트릭스 재료 (120) 는 하나 이상의 투명 중합체를 더 포함할 수 있다.
일부 실시형태들에서, 투명 중합체로서, 광학 디바이스들과 같은 광학 매체에 적합한 공지된 투명한 중합체가, 특정 가시 광 파장에서 매트릭스 재료 (120) 의 광학 투명도, 및 매트릭스 재료 (120) 의 굴절률을 조정하기 위해, 그리고, 매트릭스 재료 (120) 의 산소 흡수 및/또는 수분 흡수를 적절한 범위에서 제어하기 위해 바람직하게 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 일부 실시형태들에서, 용어 "투명 (transparent)" 은 광학 매체에서 사용되는 두께에서 그리고 광학 매체의 동작 동안 사용되는 파장 또는 파장 범위에서 적어도 약 60 %의 입사광이 투과되는 것을 의미한다. 바람직하게는 이는 70 % 를 넘고, 더욱 바람직하게는 75 % 를 넘고, 가장 바람직하게는 이는 80 % 를 넘는다.
본 발명에 따르면, "중합체 (polymer)" 란 용어는 반복 단위를 가지며 중량 평균 분자량 (Mw) 이 1000 이상인 재료를 의미한다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 투명 중합체의 중량 평균 분자량 (Mw) 은 1,000 내지 250,000 의 범위이다.
보다 바람직하게는, 그것은 5,000 내지 200,000이고, 보다 바람직하게는 10,000 내지 150,000 이다.
본 발명에 따르면, 분자량 Mw 는 내부 폴리스티렌 표준에 대한 GPC (= 겔 투과 크로마토그래피) 에 의해 결정된다.
일부 실시형태들에서, 투명한 중합체는 더 양호한 광학적 투명성, 더 낮은 산화물 흡수 및 높은 습도 조건에서의 높은 저항성의 관점에서, 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리스티렌 메틸(메트)아크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리비닐 아세테이트 및 폴리디비닐벤젠으로 이루어진 그룹의 하나 이상의 멤버들로부터 선택될 수 있다.
- 배리어 층
본 발명에 따르면, 폴리실라잔, 특히 임의의 퍼하이드로폴리실라잔 (이하, "PHPS") 이 배리어 층 (140) 을 제조하기 위해 바람직하게 사용될 수 있다.
이론에 구애됨이 없이, 퍼하이드로폴리실레인은 기상 증착 프로세스 대신 습식 제조 프로세스를 실현할 수도 있고, 프로세스에서 나노사이즈의 형광 물질의 제조 손상을 감소시킬 수 있으며, PHPS 로 이루어진 배리어 층은 층에 결함이 적다.
따라서, 본 발명의 하나의 실시형태에서, 배리어 층 (140) 은 퍼하이드로폴리실라잔으로부터 얻어지는 층이다.
본 발명에 따르면, 일부 실시형태들에서, 배리어 층 (140) 은 그 층에서의 최외각 부분과 다음 부분으로 이루어진 그라디언트 구조 (gradient structure) 를 포함하며, 그 최외각 부분은 질화규소 (silicon nitride) 로 이루어진다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 그라디언트는 수소 함유량 (hydrogen content) 이다.
보다 바람직하게는, 매트릭스 재료 (120) 에 대한 그라디언트 구조의 최외곽 부분은 배리어 층 (140) 에 대한 그라디언트 구조의 대향 측보다 더 많은 양의 수소를 포함한다.
이론에 구애됨이없이, PHPS 용액을 사용하여 제조된 배리어 층은 임의의 기상 증착 방법 (예를 들어, CVD) 에 의해 제조된 배리어 층의 굴절률보다 더 낮은 굴절률을 가질 수도 있고, 본 발명의 매트릭스 재료에 대한 더 양호한 굴절률 매칭으로 이끌 수도 있다.
본 발명의 일부 실시형태들에서, 배리어 층 (140) 은 1.38 내지 1.85 범위의 굴절률을 갖는다.
본 발명의 일부 실시형태들에서, 배리어 층 (140) 은 1.45 내지 1.60 범위의 굴절률을 갖는다.
보다 바람직하게는, 배리어 층 (140) 은 PHPS로 제조되고, 1.38 내지 1.85 범위의, 보다 바람직하게는 1.45 내지 1.60 범위의 굴절률을 갖는다.
PHPS 층의 건조 조건을 변경함으로써 그리고 진공 자외선 (이하, "VUV") 광 조사 조건을 제어함으로써, 배리어 층 (140) 의 굴절률 값이 제어될 수 있다.
본 발명에 따르면, 용어 "진공 자외선 (vacuum ultraviolet)" 은 190 nm 내지 80 nm 범위의 피크 파장을 갖는 자외선을 의미한다.
- 중합 개시제
본 발명의 다른 성분으로 돌아가면, 본 발명의 매트릭스 재료 및/또는 PHPS 층은 필요한 경우에 다른 하나 이상의 첨가제들을 선택적으로 함유할 수 있다. 중합 개시제 등.
따라서, 본 발명의 일부 실시형태들에서, 매트릭스 재료는 중합 개시제를 추가로 포함한다.
일반적으로, 본 발명에 사용될 수 있는 2 종류의 중합 개시제가 있다: 하나는 방사선에 노출될 때 산, 염기 또는 라디칼을 발생시키는 중합 개시제이고, 다른 하나는 열에 노출되었을 때 산, 염기 또는 라디칼을 발생시키는 중합 개시제이다.
현재 채택 가능한 중합 개시제는, 예를 들어, 방사선에 노출될 때 분해되어 조성물을 광경화시키기 위한 활성 물질의 역할을 하는 산을 방출하는 광 산 발생제; 라디칼을 방출하는, 광 라디칼 발생제; 염기를 방출하는 광 염기 발생제; 열에 노출될 때 분해되어 조성물을 열 경화시키기 위한 활성 물질의 역할을 하는 산을 방출하는, 열 산 발생제; 라디칼을 방출하는 열 라디칼 발생제; 및 염기를 방출하는 열 염기-발생제이다. 방사선의 예는 가시 광, VUV 선과 같은 UV 선, IR 선, X 선, 전자빔, α 선 및 γ 선을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 중합 개시제의 양은 매트릭스 층의 매트릭스 재료 또는 배리어 층의 PHPS 재료 100 중량 부를 기준으로 0.001 내지 10 중량부, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 5 중량부의 범위이다. 개시제의 효과를 얻기 위해서는 0.001 중량부를 초과하는 것이 바람직하다. 다른 한편, 제조된 색 변환 시트 (100) 의 크랙을 방지하기 위해 또는 개시제의 분해에 의해 야기되는 제조된 시트의 착색을 방지하기 위해서는, 중합 개시제가 10 중량부 미만인 것이 바람직하다.
상기 광 산 발생제의 예들은 디아조메탄 화합물, 디페닐요오도늄 염, 트리페닐술포늄염, 술포늄염, 암모늄염, 포스포늄염 및 술폰아미드 화합물을 포함한다. 이들 광 산 발생제의 구조는 식 (A) 에 의해 표현될 수 있다:
R+X-
(A).
식 (A) 에서, R+ 는 수소이거나 또는 탄소 원자 또는 다른 헤테로 원자에 의해 개질된 유기 이온이며, 단, 유기 이온은 알킬기, 아릴기, 알케닐기, 아실기 및 알콕시기로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 예를 들어, R+는 디페닐요오도늄 이온 또는 트리페닐술포늄 이온이다.
또한, X- 는 바람직하게는 하기 식들 중 어느 것에 의해 표현되는 카운터 이온 (counter ion) 이다.
SbY6 -,
AsY6 -,
Ra pPY6 -p -,
Ra qBY4 -q -,
Ra qGaY4 -q -,
RaSO3 -,
(RaSO2)3C-,
(RaSO2)2N-,
RaCOO-, 및
SCN-
여기서,
Y 는 할로겐 원자이고,
Ra 는 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소 원자수 6 내지 20 의 아릴기이며, 단, 각 기는 불소, 니트로기 및 시아노기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 치환기로 치환되고,
Rb 는 수소이거나 또는 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬기이고,
P 는 0 내지 6 의 수이고,
q 는 0 내지 4의 수이다.
카운터 이온 (X-) 의 구체적인 예들은, BF4 -, (C6F5)4B-, ((CF3)2C6H3)4B-, PF6 -, (CF3CF2)3PF3 -, SbF6 -, (C6F5)4Ga-, ((CF3)2C6H3)4Ga-, SCN-, (CF3SO2)3C-, (CF3SO2)2N-, 포메이트 이온, 아세테이트 이온, 트리플루오로메탄술포네이트 이온, 노나플루오로부탄술포네이트 이온, 메탄술포네이트 이온, 부탄술포네이트 이온, 벤젠술포네이트 이온, p-톨루엔술포네이트 이온, 및 술포네이트 이온을 포함한다.
본 발명에서 사용할 수 있는 광산 발생제 중, 술폰산 또는 붕산을 발생시키는 것들이 특히 바람직하다. 이의 예들은, 트리큐밀요오도늄 테트라키스(펜타플루오로페닐)-보레이트 (PHOTOINITIATOR2074 [상표], Rhodorsil 사 제조), 디페닐요오도늄 테트라(퍼플루오로 페닐)보레이트 및 양이온 및 음이온 모이어티로서 각각 술포늄 이온 및 펜타플루오로보레이트 이온을 갖는 화합물을 포함한다. 또한, 광산 발생제의 예들은 또한, 트리페닐술포늄 트리플루오로메탄술포네이트, 트리페닐술포늄 캄포술포네이트, 트리페닐술포늄 테트라(퍼플루오로-페닐)보레이트, 4-아세톡시페닐디메틸술포늄 헥사플루오로 아르세네이트, 1-(4-n-부톡시나프탈렌-1-일)테트라 하이드로 티오페늄 트리플루오로메탄술포네이트, 1-(4,7-디 부톡시-1-나프탈레닐)테트라하이드로티오페늄 트리플로오로메탄술포네이트, 디페닐요오도늄 트리플루오로메탄술포네이트, 및 디페닐요오도늄 헥사플루오로아르세네이트를 포함한다. 또한, 하기 식들에 의해 표현되는 광 산 발생제를 채택하는 것도 여전히 가능하다:
여기서, 각각의 A 는 독립적으로 탄소 원자수 1 내지 20 의 알킬기, 탄소 원자수 1 내지 20 의 알콕시기, 탄소 원자수 6 내지 20 의 아릴기, 탄소 원자수 1 내지 20 의 알킬카르보닐기, 탄소 원자수 6 내지 20 의 아릴카르보닐기, 히드록실 기 및 아미노기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 치환기이고;
각각의 p 는 독립적으로 0 내지 5 의 정수이고; 그리고
B- 는 불화 알킬술포네이트기, 불화 아릴술포네이트기, 불화 알킬보레이트기, 알킬술포네이트기 또는 아릴술포네이트기이다.
또한, 상기 식들에서 양이온 및 음이온이 서로 교환되거나 또는 상기 기재된 다양한 다른 양이온 및 음이온과 결합된 광산 발생제를 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 식들에 의해 표현되는 술포늄 이온 중 어느 하나는 테트라(퍼플루오로페닐)보레이트 이온과 결합될 수 있고, 또한 상기 식들에 의해 표현되는 요오도늄 이온 중 어느 하나는 테트라(퍼플루오로페닐)보레이트 이온과 결합될 수 있다. 이들은 여전히 또한 광 산 발생제로 사용될 수 있다.
열 산 발생제는, 예를 들면, 유기산을 생성할 수 있는 염 또는 에스테르이다. 이의 예들은 다양한 지방족 술폰산 및 이의 염; 시트르산, 아세트산, 말레산 등의 다양한 지방족 카르복실 산 및 이의 염; 벤조산 및 프탈산과 같은 다양한 방향족 카르복실 산 및 이의 염; 방향족 술폰산 및 이의 암모늄 염; 다양한 아민 염; 방향족 디아조늄염; 및 포스폰산 및 이의 염을 포함한다. 본 발명에서 사용할 수 있는 열 산 발생제 중에는, 유기산과 유기 염기의 염이 바람직하고, 술폰산과 유기 염기의 염이 더욱 바람직하다.
술포네이트 이온을 함유하는 바람직한 열 산 발생제의 예는 p-톨루엔술포네이트, 벤젠술포네이트, p-도데실벤젠술포네이트, 1,4-나프탈렌디술포네이트 및 메탄술포네이트를 포함한다.
광 라디칼 발생제의 예는 아조 화합물, 퍼옥사이드, 아실 포스핀 옥사이드, 알킬 페논, 옥심 에스테르 및 티타노센을 포함한다.
본 발명에 따르면, 광 라디칼 발생제로는, 아실 포스핀 옥사이드, 알킬 페논, 옥심 에스테르 또는 이들의 임의의 조합이 보다 바람직하다. 예를 들어, 2,2-dimethxye-1,2-디페닐에탄-1-온, 1-히드록시-시클로헥실페닐케톤, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온, 2-히드록시-1-{4-[4-(2-히드록시-2-메틸프로피오닐)벤질]페닐}-2-메틸프로판-1-온, 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-1-부타논, 2-(디메틸아미노) -2-[(4-메틸페논)메틸]-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부타논, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀 옥사이드, 1,2-옥탄디온 1-[4-(페닐티오)-2-(o-벤조일 옥심)], 에탄온 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-1-(o-아세틸 옥심) 또는 이들의 임의의 조합이 바람직하게 사용될 수 있다.
열 라디칼 발생제의 예로서는, 2,2‘ 아조비스(2-메틸발레로니트릴), 2,2‘-아조비스(디메틸발레로니트릴) 또는 이들의 임의의 조합이 바람직하게 사용될 수 있다.
광 염기-발생제의 예는 아미드기를 갖는 다치환 아미드 화합물, 락탐, 이미드 화합물, 및 그러한 구조들을 갖는 화합물을 포함한다.
상기 열 염기 발생제의 예는 이미다졸 유도체, 이를테면 N-(2-니트로벤질옥시카르보닐)이미다졸, N-(3-니트로벤질옥시카르보닐)이미다졸, N-(4-니트로벤질옥시카르보닐)이미다졸, N-(5-메틸-2-니트로벤질옥시카르보닐)이미다졸, 및 N-(4-클로로-2-니트로벤질옥시카르보닐)이미다졸; 1,8-디아자바이시클로(5,4,0)운데센-7, 3차 아민, 4차 암모늄 염, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 산 발생제 및/또는 라디칼 발생제 뿐만 아니라 이들 염기 발생제는 단독으로 또는 혼합하여 사용될 수 있다.
- 광학 매체 (100)
본 발명의 일부 실시형태들에서, 광학 매체 (100) 는 광학 시트, 필터 또는 렌즈일 수 있다. 예를 들어, 컬러 필터, 색 변환 시트, 원격 포스퍼 테이프, 다른 필터 / 시트 또는 렌즈.
본 발명에 따르면, "시트 (sheet)" 라는 용어는 "층 (layer)" 및 "막 (film)" 유사 구조들을 포함한다.
본 발명의 일부 실시형태들에서, 광학 매체 (100) 의 보다 양호한 결합 효과의 관점에서 광 매체의 총 두께는 5.0㎛ 이하일 수 있다. 바람직하게는 그것은 1.0 내지 3.0 ㎛ 의 범위 내에 있다.
일부 실시형태들에서, 배리어 층 (140) 의 두께는 보다 양호한 결합 효과 및 보다 양호한 배리어 특성의 관점에서 1 ㎛ 내지 0.1 ㎛ 범위에 있을 수 있고, 발광부 (130) 의 두께는 2 μm 내지 0.5 μm 의 범위 내에 있을 수 있다.
광학 매체 (100) 가 광학 렌즈인 경우에, 배리어 층 (140) 및 발광부 (130) 의 두께와 광학 매체 (100) 의 총 두께는 렌즈로서 요망되는 바와 같은 임의의 값일 수 있다.
본 발명의 일부 실시형태들에서, 광학 매체 (100) 는 UV 차단 층을 더 포함하여, 나노사이즈의 형광 물질 (110) 의 UV 손상을 감소/방지할 수 있다.
바람직하게는, 자외선 차단 층은 UV 손상으로부터 보다 효과적으로 나노사이즈의 형광 물질 (110) 을 보호하기 위해 배리어 층 (140) 과 발광부 (130) 사이에 배치된다.
본 발명에 따르면, 임의의 유형의 투명 UV 차단 층이 바람직하게 사용될 수 있다.
공지된 투명 UV 차단 필터들, 필름들이 또한 본 발명의 UV 차단 층으로서 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 광학 매체 (100) 는 균질성일 수 있거나, 또는 광원에 의해 조명될 때 적어도 제 1 하위 색 영역이 제 2 하위 색 영역들보다 더 긴 피크 파장을 갖는 광을 방출하는, 제 1 및 제 2 하위 색 영역들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시형태들에서, 광학 매체 (100) 는 적색 하위 색 영역들, 녹색 하위 색 영역들 및 청색 하위 색 영역들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시형태들에서, 광학 매체 (100) 는 필요한 경우에 적색 하위 색 영역들, 녹색 하위 색 영역들 및 청색 하위 색 영역들로 주로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일부 실시형태들에서, 광학 매체 (100) 는 블랙 매트릭스 (이하 "BM") 를 더 포함할 수 있다.
BM 용 재료는 특별히 제한되지 않는다. 잘 알려진 재료, 특히 색 필터용으로 잘 알려진 BM 재료가 원하는 바에 따라 바람직하게 사용될 수 있다. 이를테면 흑색 염료 분산된 중합체 조성물은 JP 2008-260927A 및 WO 2013/031753A 에 기재된 바와 같다.
BM의 제조 방법은 특별히 제한되지 않고, 잘 알려진 기술이 이러한 방식으로 사용될 수 있다. 이를테면, 직접 스크린 인쇄, 포토리소그래피, 마스크를 사용한 기상 증착이 있다.
- 광학 디바이스
또 다른 양태에서, 본 발명은 추가로, 광학 매체 (100) 를 포함하는 광학 디바이스 (200) 에 관한 것이다.
본 발명의 일부 실시형태들에서, 광학 디바이스 (200) 는 액정 디스플레이 (LCD), 유기 발광 다이오드 (OLED), 디스플레이용 백라이트 유닛, 발광 다이오드 (LED), 마이크로 전기 기계 시스템 (이하 "MEMS"), 전기 습윤 디스플레이, 또는 전기 영동 디스플레이, 조명 디바이스 및/또는 태양 전지일 수 있다.
본 발명의 일부 실시형태들에서, 광학 디바이스 (200) 는 투명 기판 (220) 을 포함할 수 있다.
일반적으로, 투명 기판은 가요성, 반-강성 또는 강성일 수 있다.
광학 디바이스에 적합한 공지의 투명 기판이 원하는 바에 따라 사용될 수 있다.
바람직하게는, 투명 기판으로서, 투명 중합체 기판, 유리 기판, 투명 중합체 막 상에 적층된 얇은 유리 기판, 투명 금속 산화물 (예를 들어, 산화 실리콘, 산화 알루미늄, 산화 티타늄) 이 사용될 수 있다.
투명 중합체 기판은, 폴리에틸렌, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 에틸렌-비닐 알콜 공중합체, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐부티랄, 나일론, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리술폰, 폴리에테르 술폰, 테트라플루오로에틸렌-에르플루오로알킬비닐 에테르 공중합체, 폴리비닐 플루오라이드, 테트라플루오로에틸렌 에틸렌 공중합체, 테트라플루오로에틸렌 헥사플루오로 중합체 공중합체, 또는 이들 중 임의의 조합으로부터 만들어질 수 있다.
본 발명의 일부 실시형태들에서, 광학 디바이스 (200) 는 광원 (210) 을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 광학 디바이스 내의 광원의 유형은 특별히 제한되지 않는다.
LED, 냉 음극 형광 램프 (이하 CCFL), EL, OLED 또는 이들의 조합과 같은 것이 사용될 수 있다.
일부 실시형태들에서, UV 또는 청색 LED들, CCFL들, EL들, OLED들 또는 이들의 임의의 조합과 같은 UV 또는 청색 광 영역에서 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 광원이 바람직하게 사용될 수 있다.
본 발명의 일부 실시형태들에서, 선택적으로, 광원은 스위칭가능할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시형태에서, 선택적으로, 광원은 광 균일도를 증가시키기 위해서 및/또는 광원으로부터의 광-이용 효율을 증가시키기 위해서 광 반사기 (520) 와 같은 도광판을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시형태에서, 광학 디바이스 (200) 는 광 변조기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 광 변조기는 액정 엘리먼트, 마이크로 전자 기계 시스템 (이하 "MEMS"), 전기 습윤 엘리먼트 및 전기영동 엘리먼트로 이루어지는 그룹으로부터 선택될 수 있다.
광 변조기가 액정 엘리먼트인 경우, 임의의 유형의 액정 엘리먼트가 이러한 방식으로 사용될 수 있다. 예를 들면, LCD 에 일반적으로 사용되는 트위스트 네마틱 모드, 수직 정렬 모드, IPS 모드, 게스트 호스트 모드 액정 엘리먼트가 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면, 노멀리 블랙 (normally black) TN 모드 액정 엘리먼트가 또한 광 변조기로서 적용 가능하다.
본 발명의 일부 실시형태들에서, 광 변조기는 색 변환 시트 (100) 의 광 추출 측에 배치된다.
본 발명의 일부 실시형태들에서, 광 변조기는 광원과 색 변환 시트 (100) 사이에 배치된다.
본 발명에 따르면, 일부 실시형태들에서, 광원과 반대되는 측의 색 변환 시트 (100) 의 표면은 나노미터 스케일 구조를 갖는 시트 대신에 나노미터 스케일 구조를 가질 수 있다. 이론에 구애됨이 없이, 나노-미터 스케일 구조는 전반사에 의한 광 손실을 방지할 수도 있다고 믿어진다.
따라서, 본 발명의 하나의 실시형태에서, 광학 디바이스 (200) 는 광원 (210) 을 더 포함한다.
본 발명의 하나의 실시형태에서, 광학 디바이스는 색 변환 시트 (100) 및 발광 다이오드 소자 (210) 를 포함하는 발광 다이오드 디바이스일 수 있다.
본 발명의 일부 실시형태들에서, 선택적으로, 광학 디바이스 (200) 는 색 필터 층을 더 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 색 필터로서, LCD 색 필터와 같은 광학 디바이스용 적색, 녹색 및 청색 하위 색 영역을 포함하는 임의의 유형의 공지된 색 필터가 바람직하게 이 방식으로 사용될 수 있다.
광학 디바이스들의 예들은 예를 들어 WO 2010/095140 A2 및 WO 2012/059931 A1 에 기재되어 있다.
- 제조 방법들
또 다른 양태에서, 본 발명은 또한, 광학 매체 (100) 를 제조하는 방법에 관한 것으로, 그 방법은 다음과 같은 단계들 (a) 내지 (d) 를 이 순서로 포함한다;
(a) 적어도 하나의 나노사이즈의 형광 물질 (110), 및 매트릭스 재료 (120) 로서 유기-폴리실라잔을 기판 상에 제공하는 단계,
(b) 35°C 내지 180°C 범위의 온도에서 스팀 프로세스를 적용하는 단계,
(c) 매트릭스 재료의 표면 상에 퍼하이드로폴리실라잔 용액을 제공함으로써 배리어 층 (140) 을 제조하는 단계, 및
(d) 퍼하이드로폴리실라잔을 진공 자외선에 노출시키는 단계.
일부 실시형태들에서, 단계 (b) 의 상기 스팀 프로세스는 50°C 내지 150°C 의 범위, 보다 바람직하게는 70°C 내지 120°C 의 범위인 온도에서 수행된다.
일부 실시형태들에서, 스팀 프로세스 (b) 에서의 습도는 바람직하게는 50%rh 내지 100%rh 범위이다.
더 바람직하게는, 그것은 65 %rh 내지 99%rh 범위에 있다. 더욱 더 바람직하게는 그것은 75%rh 내지 95%rh 범위에 있다.
일부 실시형태들에서, 상기 스팀 프로세스는 50%rh 내지 100%rh 범위의 습도로 50°C 내지 150°C 범위의 온도에서 단계 (b) 에서 수행된다.
일부 실시형태들에서, 단계 (b) 에서의 온도는 70°C 내지 120°C 의 범위에 있고, 단계 (b) 에서의 습도는 매트릭스 재료의보다 양호한 경화의 관점에서 75%rh 내지 95%rh 이다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 본 방법은 단계 (a) 후 및 단계 (b) 전에 단계 (e) 를 더 포함한다;
(e)
유기-폴리실라잔을 건조시키는 단계.
바람직하게는, 본 방법은 또한 단계 (c) 후 및 단계 (d) 전에 단계 (f) 를 포한한다;
(f)
퍼하이드로폴리실라잔을 건조시키는 단계.
본 발명의 일부 실시형태들에서, 건조 단계 (e) 및/또는 (f) 의 가열 온도는 40 °C 내지 200 °C 의 범위에 있을 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 건조 단계 (e) 및/또는 (f) 에서의 베이킹 온도는 70 °C 내지 180 °C 의 범위에 있다. 보다 바람직하게는, 그것은 80 °C 내지 160 °C 의 범위에 있다. 더욱 더 바람직하게는, 그것은 100 °C 내지 140 °C 의 범위에 있다.
건조 시간은 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 30 초 내지 24 시간, 보다 바람직하게는 60 초 내지 10 시간이다.
일부 실시형태들에서, 모든 프로세스는 질소 분위기와 같은 불활성 조건 하에서 행해질 수 있다.
- 코팅 단계
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 나노사이즈의 형광 물질 (110), 및 매트릭스 재료 (120) 를 기판 상에 제공하기 위해서, 및/또는 퍼하이드로폴리실라잔 용액을 발광부 (130) 의 표면 상에 제공하기 위해서, 임의의 유형의 공지된 코팅 방법이 바람직하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 잉크젯 인쇄, 침지 코팅, 그라비어 코팅, 롤 코팅, 바 코팅, 브러시 코팅, 스프레이 코팅, 닥터 코팅, 플로우 코팅, 스핀 코팅, 및 슬릿 코팅이 있다.
단계 (a) 에서 매트릭스 재료의 표면 상에 퍼하이드로폴리실라잔 용액을 제공하여 코팅될 기판은 또한 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 실리콘 기판, 유리 기판, 또는 중합체 필름으로부터 적절하게 선택될 수 있다.
- 용매
본 발명에 따르면, 매우 다양한 공지된 용매가 제조 시에 바람직하게 사용될 수 있다. 용매가 상기 매트릭스 재료 또는 배리어 층용 폴리실라잔, 중합 개시제, 및 선택적으로 포함된 첨가제를 균일하게 용해 또는 분산시킬 수 있는 것이면 용매에 대한 특별한 제한은 없다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 용매는 에틸렌 글리콜 모노알킬 에테르, 이를테면, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노프로필 에테르, 및 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르; 디에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 이를테면, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디프로필 에테르, 및 디에틸렌 글리콜 디부틸 에테르; 에틸렌 글리콜 알킬 에테르 아세테이트, 이를테면, 메틸 셀로솔브 아세테이트 및 에틸 셀로솔브 아세테이트; 프로필렌 글리콜 알킬 에테르 아세테이트, 이를테면, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트 (PGMEA), 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 및 프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르 아세테이트; 방향족 탄화수소, 이를테면 벤젠, 톨루엔 및 크실렌; 케톤 이를테면, 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 메틸 아밀 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 및 시클로헥사논; 알코올 이를테면, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 시클로헥산올, 에틸렌 글리콜, 및 글리세린; 에스테르, 이를테면, 에틸 3-에톡시프로피오네이트, 메틸 3-메톡시프로피오네이트 및 에틸 락테이트; 및 시클릭 애스터 (cyclic aster), 이를테면, γ-부티로락톤; 헵탄; 또는 정제수로 이루어지는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 이들 용매는 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용되며, 그 양은 코팅 방법 및 코팅 두께에 의존한다.
감광성 조성물에서의 용매의 양은 조성물을 코팅하는 방법에 따라 자유롭게 조절될 수 있다. 예를 들어, 조성물이 스프레이 코팅되는 경우, 조성물은 90 wt.% 이상의 양으로 용매를 함유할 수 있다. 또한, 큰 기판을 코팅할 때 종종 채택되는 슬릿 코팅법이 더 많이 수행되는 경우, 용매의 함량은 바람직하게는 60 wt.% 이상, 바람직하게는 70 wt.% 이상이다.
- 퍼하이드로폴리실라잔을 경화하기 위한 단계 (d) 로서 노광 단계
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 퍼하이드로폴리실라잔의 코팅이 형성된 후에, 그 표면은 172nm 에서 또는 185nm 에서 피크 파장을 갖는 진공 자외선 (이하, "VUV") 광에 노출될 수 있다. 노광용 광원으로서, 임의의 공지된 VUV 광원을 사용할 수 있다. 노광 광의 에너지는 광원 및 코팅의 두께에 의존하지만, PHPS 로부터 획득되는 배리어 층을 획득하기 위해 일반적으로 10 내지 2000 mJ/cm2, 바람직하게는 20 내지 1000 mJ/cm2 이다.
본 발명에 따르면, 바람직하게는, 그만큼 배리어 층은 SiN이다.
따라서, 바람직하게는, 모든 프로세서는 불활성 가스 분위기 하에서 수행될 수 있다. 더욱 바람직하게는, 제조 분위기에서 산소 밀도를 최소화하기 위해 모든 프로세스는 정제된 질소 분위기 하에서 수행될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 단계 (c) 와 같은 VUV 광 조사 프로세스를 제외한 모든 제조 프로세스는 황색 광 조건하에서 수행될 수 있다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 또한, 광학 디바이스 (200) 를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 그 방법은 다음 단계 (A) 를 포함한다:
(A) 광학 매체 (100) 를 광학 디바이스에 제공하는 단계.
또 다른 양태에서, 본 발명은 또한 나노사이즈의 형광 물질 (110) 및 매트릭스 재료 (120) 를 포함하는 발광부 (130) 및 배리어 층 (140) 을 포함하는 광학 매체 (100) 에 관한 것이고,
여기서, 그 광학 매체 (100) 는, 적어도 다음과 같은 단계들 (a) 내지 (d) 를 이 순서로 포함하는 방법으로부터 획득가능하거나 획득된다;
(a) 적어도 하나의 나노사이즈의 형광 물질 (110), 및 매트릭스 재료 (120) 로서 유기-폴리실라잔을 기판 상에 제공하는 단계,
(b) 35°C 내지 180°C 범위의 온도에서 스팀 프로세스를 적용하는 단계,
(c) 매트릭스 재료의 표면 상에 퍼하이드로폴리실라잔 용액을 제공함으로써 배리어 층 (140) 을 제조하는 단계, 및
(d) 퍼하이드로폴리실라잔을 진공 자외선에 노출시키는 단계.
상기 방법의 더 자세한 내용은 "제조 방법들" 의 섹션에서 설명된다.
본 발명은 다음의 실시예들을 참조하여 더 상세히 설명되고, 이들은 오직 예시적이고 본 발명의 범위를 제한하지 아니한다.
실시예들
실시예 1 : 도 1 은 적어도 하나의 나노사이즈의 형광 물질 (110) (예를 들어, 적색 및/또는 녹색), 매트릭스 재료 (120), 및 배리어 층 (130) 을 포함하는 본 발명의 광학 매체 (100) 의 하나의 예를 개시한다.
실시예 2 : 도 2 는 광학 매체 (100), 적어도 하나의 나노사이즈의 형광 물질 (110) (예를 들어, 적색 및/또는 녹색), 매트릭스 재료 (120), 배리어 층 (130), 및 발광 다이오드 소자 (210) 를 포함하는, 본 발명의 광학 디바이스 (200) 의 하나의 예를 도시한다. 기판 (220) 은 선택적이다.
실시예 3 : 도 3 은 본 발명의 광학 매체 (100) 의 또 다른 예를 나타낸다.
실시예 4 : 도 4 는 본 발명의 광학 매체 (100) 의 또 다른 예를 나타낸다. 이 예에서, 광학 매체 (100) 는 입사광의 광학적 경로, 방향 및 강도를 제어하기 위해 렌즈 유사 형상을 갖는다. 양 볼록 렌즈 형상 대신에, 요망되는 경우에, 평면-볼록 렌즈, 볼록 렌즈, 또는 오목 렌즈 형상들이 사용될 수 있다.
실시예 5 : 도 5 는 본 발명의 광학 디바이스의 또 다른 예를 나타낸다. 이 실시예에서, 광학 매체 (100) 는 LED 칩의 광 변환 층으로서 사용된다. 발광 다이오드 소자 (510) 대신에, 요망되는 경우, 센서 칩이 광학 매체 (100) 로부터의 변환된 색 광을 검출하는데 사용될 수 있다.
이 명세서에 개시된 각 특징은, 달리 언급되지 않으면, 동일한, 동등한, 또는 유사한 목적을 제공하는 대안의 특징들에 의해 대체될 수도 있다. 따라서, 달리 언급되지 않으면, 개시된 각각의 특징은 동등한 또는 유사한 특징들의 일반 시리즈 중 하나의 예일 뿐이다.
발명의 효과
본 발명은 하기를 제공한다:
1.
향상된 초기 절대 양자 수율을 나타낼 수 있는, 양자 사이즈의 물질들과 같은 나노사이즈의 형광 물질, 및 매트릭스 재료를 포함하는 새로운 광학 매체.
2.
특히 열 응력 환경에서 양호한 절대 양자 수율을 유지할 수 있는 나노사이즈의 형광 물질 및 매트릭스 재료를 포함하는 새로운 광학 매체.
3.
높은 습도 환경에서 향상된 절대 양자 수율을 나타낼 수 있는 나노사이즈의 형광 물질 및 매트릭스 재료를 포함하는 새로운 광학 매체.
4.
광 조명 조건 하에서 향상된 광 응력 저항성을 나타낼 수 있는 나노사이즈의 형광 물질 및 매트릭스 재료를 포함하는 새로운 광학 매체.
5.
습식 제조 프로세스에 잘 맞을 수 있는 매트릭스 재료 및 양자 사이즈의 물질들과 같은 나노사이즈의 형광 물질을 포함하는 새로운 광학 매체.
용어들의 정의
"형광 (fluorescent)" 이라는 용어는 광 또는 다른 전자기 방사선을 흡수한 물질에 의한 광 방출의 물리적 프로세스로 정의된다. 이것은 발광 (luminescence) 의 한 형태이다. 대부분의 경우, 방출된 광은 흡수된 방사선보다 더 긴 파장을 가지므로 에너지가 더 낮다.
"반도체 (semiconductor)" 라는 용어는 실온에서 도체 (이를테면 구리) 와 절연체 (이를테면 유리) 사이의 정도로 전기 전도성을 갖는 재료를 의미한다.
"무기 (inorganic)" 라는 용어는 탄소 원자 또는 일산화탄소, 이산화탄소, 탄산염, 시아나이드, 시아네이트, 카바이드 및 티오시아네이트와 같이 다른 원자들에 이온 결합된 탄소 원자를 함유하는 임의의 화합물을 함유하지 않는 임의의 재료를 의미한다.
용어 "방출 (emission)" 은 원자들 및 분자들에서의 전자 천이에 의한 전자기파의 방출을 의미한다.
"감광성 (photosensitive)" 이란 용어는 각각의 조성물이 적절한 광 조사에 응답하여 화학적으로 반응한다는 것을 의미한다. 광은 보통 가시 광이나 UV 광에서 선택된다. 감광 반응은 조성물의 경화 또는 연화, 바람직하게는 경화를 포함한다. 바람직하게는 감광성 조성물은 광 중합성 조성물이다.
하기 작업예 1 내지 3 은 본 발명의 설명 및 이들의 제조의 상세한 설명을 제공한다.
작업예들
작업예
1:
광학 매체 (100) 의 제조 - 유기-
폴리실라잔
+ Q-로드 /
PHPS
3*3 cm 유리 기판을 이소프로판올을 함유하는 티슈로 클리닝한 다음, 유리 기판을 이소프로판올로 1000rpm 으로 30 초 동안 스핀 코팅함으로써 추가로 세정한다.
1 wt.% 의 라디칼-발생기 Luperox® 531M80 를 포함하는 1g 의 유기-폴리실라잔 용액 (톨루엔 중 25 wt.%의 유기-폴리실라잔) 이 1g 의 양자 사이즈의 용액 (톨루엔 중 3 wt.% 의 양자 사이즈 재료) 과 혼합된다. 유기-폴리실라잔은 [Si(CH3)2-NH] - [SiH(CH3)-NH] 의 화학식에 의해 표현되는 반복 단위를 갖는다.
그 후, 얻어진 용액을 클리닝된 유리 기판 상에 1000 rpm 으로 30 초 동안 스핀 코팅한다. 그 다음 130 °C 에서 5 분간 건조한 후, 기후 챔버에 넣고, 85°C / 85 %rh 에서 16 시간 동안 경화시킨다.
그런 다음 2500rpm 에서 30 초 동안 스핀코팅하여 이소프로판올로 다시 클리닝한다.
그 후, 유리 기판이 완전히 넘칠 때까지, 0.2μm 필터가 달린 주사기로 기판의 경화된 유기-폴리실라잔에 퍼하이드로폴리실라잔 (이하, "PHS") 용액 (Merck 사로부터의 디부틸에테르 중 20wt.% 의 PHPS) 을 인쇄한다. 그런 다음 2500rpm에서 30 초 동안 스핀 코팅하고 130 °C 에서 5 분 동안 건조시킨다.
PHPS 건조 프로세스 후에, PHPS 층은 PHPS 층의 질화 반응을 촉진시키기 위해 (IOT 로부터의) VUV 디바이스로 30 분 동안 25 mW/cm2 에서 172 nm의 피크 파장을 갖는 진공 자외선 (이하, "VUV") 광에 노출된다.
그 다음, 유기-폴리실라잔 / Q-로드 층 상에 코팅된 약 0.3㎛ 배리어 층을 갖는 샘플 1 이 최종적으로 획득된다.
모든 프로세스는 질소 분위기 하에서 수행된다. 그리고 VUV 광 조사를 제외하고는, 모든 프로세스는 필터링된 황색 광 조건 하에서 수행된다.
작업예
2:
광학 매체 (100) 의 제조 - 유기-
폴리실라잔
+ Q-로드 +
PHPS
/ PHPS
샘플 2 는, 1 wt.% 의 Luperox® 531M80 를 포함하는 1g 의 유기-폴리실라잔 용액 (톨루엔 중 25 wt.%의 유기-폴리실라잔) 에 0.2g 의 PHPS 용액 (디부틸에테르 중 20 wt.%의 PHPS) 이 첨가된 것을 제외하고는, 작업예 1 에서 기술된 것과 동일한 방식으로 제조된다.
작업예
3:
QY
평가
먼저, 샘플 1과 샘플 2 는 85°C / 85 %rh 조건의 기후 챔버에 놓이고, 그것은 열 응력, 매우 높은 습도 환경 (85°C / 85 %rh) 및 450 nm 에서 15 mW/cm2 조건의 광 조명 스트레스 환경에서 14 일 동안 유지되었다.
샘플 1 및 샘플 2 의 절대 광 발광 양자 수율 (이하, "QY") 은 각각 Quantaurus-QY Absolute PL 양자 수율 측정 시스템 C11347-11 (Hamamatsu) 에 의해 독립적으로 측정된다.
도 6 은 측정의 결과들을 나타낸다.
도 6 에 나타낸 바와 같이, 샘플 1 및 2 는 매우 양호한 초기 양자 수율, 열 응력, 매우 높은 습도 및 광 응력 환경 (450 nm LED 광 조명 조건에서 15 mW/cm2 하에서 85°C / 85 %rh) 에서의 향상된 저항성을 나타낸다. 14 일 간의 스트레스 테스트 후에, 샘플들은 여전히 매우 높은 양자 수율을 유지하였다.
도 1 에서의 참조 부호들의 리스트
100. 광학 매체
110. 나노사이즈의 형광 물질
120. 매트릭스 재료
130. 발광부
140. 배리어 층
도 2 에서의 참조 부호들의 리스트
200. 광학 디바이스
100. 광학 매체
110. 나노사이즈의 형광 물질
120. 매트릭스 재료
130. 발광부
140. 배리어 층
210. 광원
220. 기판
도 3 에서의 참조 부호들의 리스트
300. 광학 매체
110. 나노사이즈의 형광 물질
120. 매트릭스 재료
130. 발광부
140. 배리어 층
도 4 에서의 참조 부호들의 리스트
400. 광학 매체
110. 나노사이즈의 형광 물질
120. 매트릭스 재료
130. 발광부
140. 배리어 층
도 5 에서의 참조 부호들의 리스트
500. 광학 디바이스
100. 광학 매체
110. 나노사이즈의 형광 물질
120. 매트릭스 재료
130. 발광부
140. 배리어 층
510. 발광 다이오드 소자
520. 광 반사기
530. 광 방출
540. 변환된 광
100. 광학 매체
110. 나노사이즈의 형광 물질
120. 매트릭스 재료
130. 발광부
140. 배리어 층
도 2 에서의 참조 부호들의 리스트
200. 광학 디바이스
100. 광학 매체
110. 나노사이즈의 형광 물질
120. 매트릭스 재료
130. 발광부
140. 배리어 층
210. 광원
220. 기판
도 3 에서의 참조 부호들의 리스트
300. 광학 매체
110. 나노사이즈의 형광 물질
120. 매트릭스 재료
130. 발광부
140. 배리어 층
도 4 에서의 참조 부호들의 리스트
400. 광학 매체
110. 나노사이즈의 형광 물질
120. 매트릭스 재료
130. 발광부
140. 배리어 층
도 5 에서의 참조 부호들의 리스트
500. 광학 디바이스
100. 광학 매체
110. 나노사이즈의 형광 물질
120. 매트릭스 재료
130. 발광부
140. 배리어 층
510. 발광 다이오드 소자
520. 광 반사기
530. 광 방출
540. 변환된 광
Claims (20)
- 적어도 발광부 (130) 및 상기 발광부 (130) 위에 배치된 배리어 층 (140) 을 포함하는 광학 매체 (100) 로서, 상기 발광부 (130) 는, 적어도 하나의 나노사이즈의 형광 물질 (fluorescent material) (110), 및 유기-폴리실라잔을 포함하는 매트릭스 재료 (120) 를 포함하는, 광학 매체 (100).
- 제 1 항에 있어서,
상기 유기-폴리실라잔은 하기 화학식 (I) 에 의해 표현되는 반복 단위를 적어도 포함하는, 광학 매체 (100).
[-SiR1R2-NR3-]x (I)
식 중, R1, R2, 및 R3 는 각 경우에 서로 종속적으로 또는 독립적으로, 알킬기, 알케닐기, 시클로알킬기, 아릴기, 알킬실릴기, 알킬아미노기, 알콕시기, 또는 이들의 조합이고; 단, R1, R2, 및 R3 중 하나 또는 2 개는 수소일 수 있으며, 0 <x≤1 이다. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
화학식 (I) 의 R3 는 수소 원자인, 광학 매체 (100). - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유기-폴리실라잔은 하기 화학식 (I) 및 화학식 (II) 의 반복 단위를 포함하는, 광학 매체 (100).
[-SiR1R2-NR3-]x (I)
[-SiHR4-NR5-]y (II)
상기 화학식 (I) 에서, 식 R1, R2, 및 R3 는 각 경우에 서로 종속적으로 또는 독립적으로, 알킬기, 알케닐기, 시클로알킬기, 아릴기, 알킬실릴기, 알킬아미노기 또는 알콕시기이고; 또한 R1, R2, 및 R3 중 하나 또는 2 개는 수소일 수 있으며; 상기 화학식 (II) 에서, R4, 및 R5 는 각 경우에 서로 종속적으로 또는 독립적으로, 알킬기, 알케닐기, 시클로알킬기, 아릴기, 알킬실릴기, 알킬아미노기, 알콕시기, 또는 이들의 조합이고; 단, R4, 및 R5 중 하나는 수소일 수 있으며, 0<x+y≤1 이다. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 매트릭스 재료 (120) 는 하기 화학식 (III) 에 의해 표현되는 유기-폴리실라잔 및 하기 화학식 (IV) 에 의해 표현되는 유기-폴리실라잔으로 이루어진 그룹의 하나 이상의 멤버들로부터 선택된 유기-폴리실라잔을 적어도 포함하는, 광학 매체 (100).
[SiR6R7-NH]a - [SiHR8-NH]b (III)
[SiR9R10-NH]c - [SiHR11-NH]d - [SiR12R13NH]e (IV)
상기 화학식 (III) 에서, R6, R7, R8 는 각 경우에 서로 종속적으로 또는 독립적으로, 탄소 원자수 1 내지 15 의 알킬기, 탄소 원자수 2 내지 10 의 알케닐기, 탄소 원자수 3 내지 10 의 시클로알킬기, 또는 탄소 원자수 3 내지 10 의 아릴기이고; a 와 b 의 비는 1:3 내지 3:1 의 범위에 있고, a+b = 1 이며; 상기 화학식 (IV) 에서, R9, R10, R11 은 각 경우에 서로 종속적으로 또는 독립적으로, 탄소 원자수 1 내지 10 의 알킬기, 탄소 원자수 2 내지 10 의 알케닐기, 탄소 원자수 3 내지 10 의 시클로알킬기, 또는 탄소 원자수 3 내지 10 의 아릴기이고; R12 는 탄소 원자수 2 내지 10 의 알케닐기이고; R13 은 탄소 원자수 1 내지 10 의 알킬기, 탄소 원자수 2 내지 10 의 알케닐기, 탄소 원자수 3 내지 10 의 시클로알킬기, 또는 탄소 원자수 3 내지 10 의 아릴기이고; c+d+e = 1 이다. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 매트릭스 재료 (120) 는 퍼하이드로폴리실라잔을 추가로 포함하는, 광학 매체 (100). - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배리어 층 (140) 은 N 및 Si 원자들을 포함하는, 광학 매체 (100). - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배리어 층 (140) 은 퍼하이드로폴리실라잔으로부터 획득된 층인, 광학 매체 (100). - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배리어 층 (140) 은 그 층에서의 최외각 부분과 다음 부분으로 구성된 그라디언트 구조를 포함하며, 상기 최외각 부분은 질화규소로 이루어지는, 광학 매체 (100). - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
그라디언트는 수소 함유량인, 광학 매체 (100). - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 매트릭스 재료 (120) 에 대한 그라디언트 구조의 최외곽 부분은 상기 배리어 층 (140) 에 대한 그라디언트 구조의 맞은 편보다 더 많은 양의 수소를 포함하는, 광학 매체 (100). - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배리어 층 (140) 은 1.38 내지 1.85 범위의 굴절률을 갖는, 광학 매체 (100). - 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
배리어 층 (130) 은 1.45 내지 1.60 범위의 굴절률을 갖는, 광학 매체 (100). - 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 매체 (100) 는 상기 매트릭스 재료 (120) 와 상기 배리어 층 (140) 사이에 UV 차단 층을 더 포함하는, 광학 매체 (100). - 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 매체 (100) 의 광학 디바이스에서의 사용.
- 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 매체 (100) 를 포함하는, 광학 디바이스 (200).
- 제 16 항에 있어서,
상기 광학 디바이스는 광원 (210)을 더 포함하는, 광학 디바이스 (200). - 광학 매체 (100) 를 제조하는 방법으로서,
상기 방법은, 적어도 하기 단계들 (a) 내지 (d) 를 이 순서로 포함하는, 광학 매체 (100) 를 제조하는 방법.
(a) 적어도 하나의 나노사이즈의 형광 물질 (110), 및 매트릭스 재료 (120) 로서 유기 폴리실라잔을 기판 상에 제공하는 단계,
(b) 35°C 내지 180°C 범위의 온도로 스팀 프로세스를 적용하는 단계,
(c) 상기 매트릭스 재료의 표면 상에 퍼하이드로폴리실라잔 용액을 제공함으로써 배리어 층 (140) 을 제조하는 단계, 및
(d) 상기 퍼하이드로폴리실라잔을 진공 자외선에 노출시키는 단계. - 광학 디바이스 (200) 를 제조하는 방법으로서,
상기 방법은 하기 단계 (A) 를 포함하는, 광학 디바이스 (200) 를 제조하는 방법.
(A) 광학 디바이스에서, 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 매체 (100) 를 제공하는 단계. - 적어도 배리어 층 (140), 및 나노사이즈의 형광 물질 (110) 및 매트릭스 재료 (120) 를 포함하는 발광부 (130) 를 포함하는 광학 매체 (100) 로서,
상기 광학 매체 (100) 는 제 18 항에 기재된 방법으로부터 획득가능하거나 획득되는, 광학 매체 (100).
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