KR20200003209A - 개선된 변환 효율 및 색역을 위한 양자점 필름의 다층 광학 구조물 - Google Patents

개선된 변환 효율 및 색역을 위한 양자점 필름의 다층 광학 구조물 Download PDF

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Abstract

다층 필름은 제1 중합체 매트릭스 및 그 안에 배치된 복수의 제1 양자점을 포함하는 제1 양자점 층을 포함할 수 있다. 제2 양자점 층은 제1 양자점 층에 인접하여 배치될 수 있고, 제2 중합체 매트릭스 및 그 안에 배치된 복수의 제2 양자점을 포함할 수 있다.　 복수의 제1 양자점은 제1 중합체 매트릭스 내에 서로 이격되어 있어 그들 사이에 갭을 한정할 수 있다. 복수의 제1 양자점은 광원으로부터 생성된 광에 의해 여기시 제1 이차 광을 방출할 수 있다.　 복수의 제2 양자점의 적어도 일부는 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 제1 중합체 매트릭스에서 한정된 갭과 정렬되도록 위치될 수 있다.

Description

개선된 변환 효율 및 색역을 위한 양자점 필름의 다층 광학 구조물
본 개시내용은 일반적으로 다층 양자점 필름, 보다 특히 양자점 필름을 활용하는 방법 및 구조에 관한 것이다.
양자점(QD)은 유망한 부류의 방출 물질로서 관심이 확대되는 기술 영역을 대표한다. QD는 약 2 나노미터(nm) 내지 약 100 nm 정도의 치수를 갖는 반도체 입자로서 특징화될 수 있고 종종 나노결정으로 지칭될 수 있다. QD는 전자기 스펙트럼의 가시 영역에서 비교적 강한 방출을 나타낼 수 있다. 그러나, 양자점을 사용하는 특정 광학 구조물(constructions) 또는 장치는 장애가 될 수 있고 감소된 변환 효율(예를 들어, 흡수된 광으로부터 생성된 방출) 및 색역(color gamut)을 겪을 수 있다. 즉, 특정 광학 구조물은 흡수된 광 에너지보다 적게 방출하는 양자점을 가질 수 있고, 따라서 구조물로부터 이용가능한 제한된 색상 배열(array of colors)을 가질 수 있다.
이들 및 다른 단점은 본 개시내용의 양태에 의해 해결된다.
본 개시내용은 발광 장치용 다층 필름에 관한 것이다. 일 예에 따르면, 다층 필름은 제1 중합체 매트릭스 및 제1 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제1 양자점을 포함하는 제1 양자점 층을 포함할 수 있다. 복수의 제1 양자점은 제1 중합체 매트릭스 내에 서로 이격되어 그들 사이에 갭을 한정할 수 있다. 복수의 제1 양자점은 광원으로부터 생성된 광에 의해 여기시(upon excitation) 이차 광(예: 방출)을 방출할 수 있다. 제2 양자점 층은 제1 양자점 층에 인접하여 배치될 수 있다. 제2 양자점 층은 제2 중합체 매트릭스 및 제2 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제2 양자점을 포함할 수 있다. 복수의 제2 양자점은 복수의 제2 양자점의 적어도 일부가 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 제1 중합체 매트릭스에서 한정된 갭과 정렬되도록 제2 중합체 매트릭스에 배치될 수 있다. 복수의 제2 양자점은 광원으로부터 생성된 광에 의해 여기시 이차 광을 방출할 수 있다. 특정 양태에서, 제1 양자점은 제2 양자점 층보다 광원에 더 가깝게 근접하여 배치될 수 있고, 그에 의해 제1 양자 층을 광원 및 제2 양자점 층 사이에 삽입할 수 있다.
복수의 제2 양자점은 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 복수의 제1 양자점과 실질적으로 중첩되지 않도록 구성될 수 있다. 제1 양자점은 제1 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격될 수 있고, 제2 양자점은 제2 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격될 수 있다. 제1 중합체 매트릭스는 제1 양자점의 굴절률의 2 이내의 굴절률을 가질 수 있고, 제2 중합체 매트릭스는 제2 양자점의 굴절률의 2 이내의 굴절률을 가질 수 있다.
일부 양태에서 본 개시내용은 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층을 포함하는 다층 필름에 관한 것으로, 각 층은 구별가능한 부분을 갖는다. 제1 양자점 층은 제1 복수의 제1 부분 및 제1 복수의 제2 부분을 포함할 수 있다. 제1 부분은 복수의 제1 양자점을 포함할 수 있고, 제2 부분은 제1 중합체 매트릭스 및 하나 이상의 첨가제로 본질적으로 이루어질 수 있다. 복수의 제1 부분 및 복수의 제2 부분은 교대하는 패턴으로 배치될 수 있다. 예로서, 교대 패턴은 제1 양자점 사이의 공간 또는 갭을 한정할 수 있으며, 여기서 공간은 양자점을 포함하지 않는다.
제2 양자점 층은 제1 양자점 층에 인접하여 배치될 수 있다. 제2 양자점 층은 제2 복수의 제1 부분 및 제2 복수의 제2 부분을 포함할 수 있다. 제2 복수의 제1 부분은 복수의 제2 양자점을 포함할 수 있고, 제2 복수의 제2 부분은 제2 중합체 매트릭스 및 하나 이상의 첨가제로 본질적으로 이루어질 수 있다. 제2 복수의 제1 부분 및 제2 복수의 제2 부분은 교대하는 패턴으로 배치될 수 있다. 예로서, 교대 패턴은 제2 양자점 사이의 공간 또는 간격을 한정할 수 있으며, 여기서 공간은 양자점을 포함하지 않는다. 추가 예로서, 제1 양자점 층의 교대하는 부분 및 제2 양자점 층의 교대하는 부분은 복수의 제2 양자점이 직교 축에 걸친 복수의 제1 양자점과 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.
본 개시내용은 또한 개시된 다층 필름을 포함하는 물품에 관한 것이다.
본 개시내용의 상기 언급된 특징과 이점 및 다른 특징과 이점, 및 그들을 달성하는 방식은 첨부된 도면과 함께 본 개시내용의 한 양태의 하기 설명을 참조로 하여 명백해지고 보다 더 이해될 것이다:
도 1은 본 개시내용의 양태에 따른 다층 필름의 단면을 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 개시내용의 양태에 따른 다층 필름의 오버헤드 투시도를 개략적으로 나타낸다.
도 3은 본 개시내용의 양태에 따른 색 필터의 적용 전 또는 후 달성될 수 있는 상대적인 색 강도를 그래프로 나타낸다.
도 4는 본 개시내용의 대안적인 양태에 따른 다층 필름의 단면을 개략적으로 나타낸다.
양자점(QD)의 독특한 광학 특성은 많은 다른 것들 중에 태양 전지, 화학적 촉매작용, 생물학적 이미징 및 라벨링, 및 발광 다이오드를 포함한 다수의 다양한 상업적 영역을 위하여 QD를 바람직하게 한다. QD는 발광 물질(예: 나노물질)일 수 있거나 그를 포함할 수 있다. QD는 각각의 QD 크기에 기초하여 조정가능한 방출 파장을 제공하도록 다양한 크기로 구성될 수 있다. 추가적으로, QD는 거의 연속적인 대역 초과 흡수 및 거의 대역 가장자리 에너지에서 좁은 방출 스펙트럼을 나타내도록 크기가 정해질 수 있다. QD의 광학 스펙트럼은 직접적으로 크기에 따른다. 따라서, 이들의 방출 색상은 QD 크기 및/또는 조성을 변경함으로써 적외선(IR)에서 자외선(UV)까지 연속적으로 조율될 수 있다.
QD의 독특한 특성은 LED, 레이저, 태양 전지, 광검출기, 및 액정 디스플레이(LCD)와 같은 다양한 장치에서 사용하기 위해 탐구되었다. LCD는 별도의 백라이트 장치, 및 픽셀이 화면에 색 이미지를 디스플레이하는 적색, 녹색, 및 청색 필터를 갖는 비-방출 디스플레이이다. 적색, 녹색, 및 청색 필터는 백라이트 장치로부터 방출된 백색 광을 각각 적색, 녹색, 및 청색 광으로 분리한다. 각각의 색 필터는 좁은 파장 대역의 광만을 투과시키고 좁은 대역 외부 파장을 갖는 광을 흡수할 수 있어, 상당한 광학 손실을 초래한다. 고휘도 백라이트 장치는 충분한 휘도를 갖는 이미지를 생성하는데 필요하다. LCD 장치에 의해 디스플레이될 수 있는 색상의 범위는 색역이라고 지칭될 수 있고, 백라이트 장치의 조합된 스펙트럼 및 LCD 패널의 색 필터에 의해 결정될 수 있다.
통상적인 QD 다층 필름에서, 상이한 방출 파장에 상응하는 다양한 크기의 양자점의 무작위 분포된 블렌드는 중합체 필름의 하나 이상의 층 전체에 걸쳐 현탁되거나 또는 분산될 수 있다. 청색 LED 광원과 함께 사용되는 경우, 한계가 발생한다. 점의 무작위 분포는 QD가 여기를 위해 광원에 동일하게 노출되지 않도록 여기 광원(예: 청색 LCD)으로부터 광학 경로에서 다른 양자점에 의해 완전히 또는 실질적으로 차단된 일부 QD를 초래할 수 있다. 더욱이, 다양한 크기의 혼합물로 인해 적어도 부분적으로, 더 작은 QD로부터의 녹색 형광은 더 큰 QD에 의해 재흡수되고 적색 형광으로 변환될 수 있다. 이 경우 양자 수율(여기서, 예를 들어, 방출된 광자/흡수된 광자)은 1보다 작을 수 있기 때문에 QD의 감소된 변환 효율을 초래할 수 있다. 제어되지 않은 형광은 국소 영역에서 청색, 적색, 및 녹색의 광 강도 비 또는 프로파일을 달라지게 할 수 있다.
추가적으로, 또는 대안적으로, QD를 함유하는 통상적인 필름에 사용되는 중합체 매트릭스의 굴절률은 전반적인 광 투과율에 영향을 미칠 수 있다. 보다 구체적으로, 중합체 매트릭스의 굴절률이 (a) 장벽 필름 또는 (b) 다른 이웃 층, 또는 보다 중요하게는, (c) 내재된 양자점의 굴절률과 유의하게 상이하면, 광 투과율은 상이한 물질(즉, 중합체 매트릭스, 상이한 QD)의 계면에서 광 반사율의 증가된 부분으로 인해 유의하게 감소될 수 있다. 그러나, 본 개시내용의 광학 구조물은 본원에 기재된 통상적인 QD 다층 필름의 특정 단점을 피하기 위해 양자점의 선택적 분포 및 양자점 필름의 특정 층화를 갖는 다층화 양자점 필름의 어셈블리를 제공한다. 개시된 광학 구조물은 QD의 특별한 정렬 및 높은 변환 효율을 유지하기 위한 특별한 방식으로 나노복합물을 구성하는 디자인을 통해 개선된 변환 효율(전력 효율) 및 색역을 달성할 수 있다. 광학 구조물은 광학 특성을 개선시키기 위해 서로에 대해 인접한 층에서 QD의 배열을 이용할 수 있다. 또한, 개시된 광학 구조물은 본 개시내용의 양태가 화학적 호환성 및 굴절률 매칭과 관련하여 그 안에 배치된 양자점에 중합체 매트릭스를 맞추기 때문에 중합체로서 유용한 중합체의 광범위한 카탈로그를 가질 수 있다.
본 개시내용의 다양한 양태에서, 상이한 크기의 양자점은 다층 필름의 상이한 층에 배치되어 있다. 더 큰 양자점(즉, 3 nm 내지 11 nm, 또는 약 3 nm 내지 약 11 nm의 크기 범위)은 청색 LED 원과 같은 광원에 인접하여 배치된 제1 중합체 매트릭스 층 내에 배치될 수 있다. 더 작은 양자점(1 nm 내지 8 nm, 또는 약 1 nm 내지 약 8 nm의 크기 범위)은 제1 양자점 층이 제2 양자점 층과 광원 사이에 삽입될 수 있도록 제1 양자점 층에 인접하여 배치될 수 있다. 더 큰 양자점으로부터 방출된 형광은 전형적으로 더 작은 양자점의 흡수 대역보다 더 긴 파장에 있다. 따라서, 제1 QD 층에서 더 큰 양자점에 의해 방출된 형광은 제2 양자점 층의 더 작은 양자점에 의해 재흡수되지 않는다. 이 구성은 기재된 재흡수를 방지함으로써 변환 효율을 개선시킬 수 있다. 변환 효율이 개선될 뿐만 아니라, 개시된 구성은 일부 양태에서 필름 표면에 걸친 청색, 녹색 및 적색의 강도 사이에 균일하고 일정한 비율을 제공할 수 있다. 광 강도 및 균일성에 대한 국소 결함의 발생을 피할 수 있는 색 강도가 또한 제어될 수 있다.
도 1은 다층 필름(100)을 예시한다. 다층 필름(100)은 제1 중합체 매트릭스(104)를 포함하는 제1 양자점 층(102)을 포함할 수 있다. 복수의 제1 양자점(106)은 제1 중합체 매트릭스(104)에 배치될 수 있다. 복수의 제1 양자점(106)은 제1 중합체 매트릭스(104) 내에서 서로 이격되어 그들 사이에 갭 또는 공간을 한정할 수 있다. 제2 양자점 층(108)은 제1 양자점 층(102)에 인접하여 배치될 수 있다. 제2 양자점 층(108)은 제2 중합체 매트릭스(110)를 포함할 수 있다. 복수의 제2 양자점(112)은 제2 중합체 매트릭스(110)에 배치될 수 있다.
갭 또는 공간은 양자점이 없는 중합체 매트릭스의 일부를 지칭할 수 있다. 갭 또는 공간은 주어진 층에서 양자점의 최소 하나의 반경에 있을 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 양자점(106) 사이에 갭 또는 공간은 복수의 제1 양자점(106)의 제1 양자점의 최소 하나의 반경으로 크기가 정해질 수 있다. 복수의 제2 양자점 사이에 갭은 제2 양자점(112)의 최소 하나의 반경으로 크기가 정해질 수 있다. 갭의 크기(즉, 동일한 층에서 양자점 사이의 간격) 및 양자점의 크기는 투과 전자 현미경(TEM)에 의해 정량적으로 측정될 수 있다. TEM을 통해 갭 크기를 결정하는 일 예에서, 다층 필름의 평면 샘플을 제조한 다음 투과 전자 현미경에 의해 이미지를 수득할 수 있다.
특정 양태에서, 다층 필름(100)은 본원에 추가로 상세히 기재된 하나 이상의 장벽 층(114, 116)을 추가로 포함할 수 있다. 제1 양자점 층(102)은 청색 LED 광원과 같지만 이에 제한되지는 않는 발광 다이오드(LED) 광원(118)에 인접하여 배치될 수 있다.
본 개시내용의 QD는 QD 층을 형성하는 특정 배향으로 개시된 중합체 매트릭스에 선택적으로 배치될 수 있다. QD는 선행 또는 인접 층에서 QD의 광원의 광학 경로 내에 있지 않도록 중합체 매트릭스에 배치될 수 있다. 도 1에 제시된 바와 같이, 복수의 제2 양자점(112)의 적어도 일부는 제1 양자점 층(102) 및 제2 양자점 층(108)에 직교인 축을 따라 제1 중합체 매트릭스(104)에서 한정된 갭과 정렬된다. 따라서, 복수의 제2 양자점(112)은 제1 양자점 층(102) 및 제2 양자점 층(108)에 직교인 축을 따라 복수의 제1 양자점(106)과 실질적으로 중첩되지 않을 수 있다. 복수의 제1 양자점(106)은 복수의 제1 양자점(106)의 제1 양자점의 최소 하나의 반경으로 이격될 수 있다. 복수의 제2 양자점(112)의 제2 양자점은 제2 양자점(112)의 최소 하나의 반경으로 이격될 수 있다. 구성은 LED 원(118)으로부터 투과된 청색 광에 직접 노출을 받기 위해 제1 또는 제2 양자점 층(102, 108)의 QD를 허용한다. 직접 노출은 양자점의 흡수 효율을 증가시킬 수 있다.
다층 필름(100)의 복수의 양자점(106, 112)은 다양한 크기를 가질 수 있다. 다층 필름(100)의 상이한 층(102, 108)에 배치된 다양한 크기는 다층 필름에 특정한 특성을 제공한다. 복수의 제1 양자점의 적어도 일부는 복수의 제2 양자점의 적어도 일부보다 더 클 수 있다. 일부 예에서, 복수의 제1 양자점(106)은 3 nm 내지 11 nm, 또는 약 3 나노미터 내지 약 11 나노미터의 크기를 갖는 양자점을 포함할 수 있다. 더욱이, 광원(예컨대 본원에 기재된 청색 발광 다이오드)으로부터 생성된 광에 의한 여기시, 복수의 제1 양자점(106)은 제1 이차 광 여기를 방출한다. 구체적으로, 일부 양태에서, 복수의 제1 양자점(106)은 적색 인광체를 포함할 수 있다. 추가 예에서, 복수의 제1 양자점(106)은 600 나노미터(nm) 내지 750 nm의 피크 방출 파장을 갖는 적색 인광체일 수 있다.
복수의 제2 양자점(112)은 1 nm 내지 8 nm, 또는 약 1 nm 내지 약 8 nm 크기의 양자점을 포함할 수 있다. 따라서, 다양한 예에서, 복수의 제2 양자점(112)은 녹색 인광체를 포함할 수 있다. 구체적으로, 일부 양태에서 복수의 제2 양자점(112)은 490 nm 내지 580 nm, 또는 약 490 nm 내지 약 580 nm의 피크 방출 파장을 갖는 녹색 인광체일 수 있다.
본원에 제공된 바와 같이, 복수의 제1 양자점은 제1 중합체 매트릭스 내에 선택적으로 배치될 수 있고, 복수의 제2 양자점은 제2 중합체 매트릭스 내에 선택적으로 배치될 수 있다. QD는 각각의 층에 동일하거나 거의 동일한 깊이로 고르게 이격되고/되거나 균일하게 분포되고 배치될 수 있다. 양자점 층에서 양자점의 간격은 개별 QD가 LED 광원(118)에 의해 조명되도록 신중하게 제어될 수 있다(도 1 참조). 양자점 및 방해받지 않은 광 경로의 균일한 공간 분포(또는 대략적인 균일한 공간 분포)는 색상의 개선된 균질성 및 더 높은 색상 효율을 제공할 수 있다. 더 큰 양자점(예: 복수의 제1 양자점)의 간격 또는 로딩, 더 작은 양자점(예: 복수의 제2 양자점)의 간격 또는 로딩 및 상응하게는, 청색 LED 광이 다층 필름을 통해 투과할 수 있는 갭(공극 공간)은, 청색, 녹색 및 적색의 상대 강도를 조정하도록 조율될 수 있다. 적색, 녹색, 및 청색 광의 각각의 부분은 양자점 필름 물품을 포함하는 디스플레이 장치에 의해 방출된 백색 광에 대해 원하는 백색점을 달성하도록 제어될 수 있다.
일 예에서, 양자점은 체스 판 또는 엇갈린 패턴으로 배치될 수 있다. 도 2는 양자점의 다양한 층 사이의 간격의 관계를 강조하기 위해 다층 필름(200)의 대안적인 도면을 제공한다. 복수의 제2 양자점(212)의 적어도 일부는 제1 양자점 층(204)에 한정된 갭과 정렬된다. 복수의 제2 양자점(212)은 제1 양자점 층(204) 및 제2 양자점 층(208)에 직교인 축을 따라 복수의 제1 양자점(206)과 중첩되지 않거나, 또는 실질적으로 중첩되지 않는다. 제시된 바와 같이, 복수의 제1 양자점(206)은 복수의 제1 양자점(206)의 제1 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격될 수 있고, 제2 복수의 양자점(212)은 복수의 제2 양자점(212)의 제2 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격될 수 있다. 제1 또는 제2 복수의 QD(206, 212)는 LED 원(118)으로부터 투과된 청색 광에 동시에 노출되어 증가된 흡수 효율을 허용할 수 있다.
개시된 다층 필름은 청색, 적색, 및 녹색으로부터 강도를 공식화할 수 있다. 적절한 최적화를 통해, 이들 색상으로부터의 강도는 높을 수 있고 강도 값이 서로 가까울 수 있다. 상이한 층에서의 QD가 중첩되지 않거나, 또는 실질적으로 중첩되지 않기 때문에, 적색 및 녹색에 대한 상대 광 강도 피크는 더 높을 수 있다. 도 3은 개시된 다층 필름의 사용시 적색, 녹색, 및 청색에 대한 상대 광 강도 피크의 렌더링을 제공한다. 증가된 적색 및 녹색 강도 피크는 더 포화된 적색 및 녹색을 생성하는데 도움을 줄 수 있으며, 이는 더 큰 색역을 생성하고 더 넒은 색 필터 선택을 허용할 수 있다. 다층 필름의 층에서 QD 사이의 중첩과 관련하여, 중첩되지 않거나 또는 실질적으로 중첩되지 않는 것은 상이한 층에서 QD 사이의 중첩이 최소인 것을 지칭한다. 중첩량은 흡수 및 형광 양자 수율 측정에 의해 측정되고 정량화될 수 있다.
본 개시내용의 다층 필름은 필름의 다중 층 내에 선택적으로 배치된 QD를 갖는 양자점 층을 포함할 수 있다. 복수의 제1 양자점 및 복수의 제2 양자점 중 하나 또는 둘 다는 당업계에 알려진 공정을 통해 각각의 중합체 매트릭스 층 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제한하지 않고, QD는 인쇄 공정(예컨대 3-D 프린팅), 리소그래피 공정, 용액-주조 공정, 압출 공정(예컨대 용융 압출 공정), 또는 중합 공정을 통해 층 내에 배치될 수 있다.
본원에 제공된 바와 같이, QD는 QD 층에 배치될 수 있다. 즉, QD는 중합체 매트릭스 내에 배치될 수 있다. 다양한 양태에서, 중합체 매트릭스는 그 안에 배치된 QD와 호환될 수 있다. 추가 양태에서, 중합체 매트릭스는 중합체 매트릭스와 그 안에 배치된 QD 사이의 호환성을 개선시키기 위해 구성되거나 또는 조정될 수 있다. 예를 들어, 전체에 걸쳐 QD가 배치되는 중합체 매트릭스는 특정한 굴절률을 갖도록 선택될 수 있다. 추가적으로, 전체에 걸쳐 QD가 배치되는 중합체 매트릭스는 특정한 굴절률을 갖도록 구성되거나 또는 조정될 수 있다.
각 층의 중합체 매트릭스는 해당 층에 매립된 특별한 QD에 대해 맞춰질 수 있다. 예를 들어, 구배 굴절률을 갖는 첨가제는 중합체 매트릭스에서 특정량으로 사용되어 특별한 층 내에서 양자점의 굴절률(RI)과 동일하거나 또는 유사한 RI를 수득할 수 있다. 이러한 굴절률 매칭은 중합체 매트릭스 및 QD의 계면에서 표면 반사율을 감소시킬 수 있다. 특정 양태에서, 제1 중합체 매트릭스는 제1 양자점의 굴절률의 2 이내의 굴절률을 가질 수 있다. 추가 양태에서, 제1 중합체 매트릭스는 제1 양자점의 굴절률의 약 1.5 이내, 약 1 이내, 또는 약 0.5 이내의 굴절률을 가질 수 있다. 제2 중합체 매트릭스는 제2 양자점의 굴절률의 2 이내의 굴절률을 가질 수 있다. 또한 추가 양태에서, 제2 중합체 매트릭스는 제2 양자점의 굴절률의 약 1.5 이내, 약 1 이내, 또는 약 0.5 이내의 굴절률을 가질 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 예를 들어, 제1 양자점 층(102)에서 제1 중합체 매트릭스(104)의 RI는 복수의 제1 양자점(106)의 RI에 가깝도록(즉, 2 이내) 조율될 수 있다. 유사하게는, 제2 중합체 매트릭스(110)의 RI는 제2 양자점 층(108)에서 복수의 제2 양자점(112)의 RI에 가까울 수 있다. 배치된 양자점에 대해 중합체 매트릭스를 커스터마이징함으로써 더 맞춤화된 성능 강화를 제공할 수 있다. 구체적으로, 중합체 매트릭스 및 양자점의 계면에서 표면 반사율의 감소는 광 흡수 및 양자 수율을 개선시키는 데 도움을 준다.
추가 예에서, 중합체 매트릭스의 조성물은 또한 중합체 매트릭스와 변형된 양자점의 표면 화학 사이의 개선된 호환성을 제공하도록 맞춤화될 수 있다. 따라서, 다층 필름의 층은 중합체 매트릭스, 복수의 특정한 양자점, 및, 일부 양태에서, 하나 이상의 상용화 첨가제를 포함할 수 있다. 첨가제는 중합체 매트릭스를 QD와 더 호환되도록 만들 수 있다. 상기에 따르면, 첨가제는 굴절률 변형 첨가제를 포함할 수 있다. 추가 예에서, 제1 중합체 매트릭스는 복수의 제1 양자점을 캡슐화하는 리간드에 호환되도록 선택될 수 있고, 제2 중합체 매트릭스는 복수의 제2 양자점을 캡슐화하는 리간드에 호환되도록 선택될 수 있다.
다수의 중합체는 본 개시내용의 중합체 매트릭스로서 유용할 수 있다. 일부 양태에서, 제1 중합체 매트릭스 및 제2 중합체 매트릭스 중 하나 또는 둘 다는 폴리카르보네이트, 아크릴(폴리메틸메타크릴레이트),　폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리티오펜, 에폭시, 폴리비닐, 폴리-디아세틸렌, 폴리페닐렌, 폴리펩티드, 폴리사카라이드, 폴리실록산, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아크릴아미드, 폴리피롤, 폴리이미다졸, 폴리포스페이트 폴리(N-비닐 카바졸), 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 지방족 및 지환족 이소시아네이트로부터 제조된 폴리우레탄, 부티레이트, (글리콜 변형된 폴리에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(말레산-알트-옥타데센), 리간드 통합된 폴리노보넨, 폴리아민, 티올화 폴리페놀, 및 작용화된 이온성 중합체, 또는 폴리(비닐 피롤리돈)(PVP) 또는 그의 조합을 포함할 수 있다.
본원에 기재된 다층 필름에서 사용하기에 적합한 양자점(106, 112, 206, 212)은 황화 카드뮴 CdS, 셀렌화 카드뮴 CdSe, 텔루르화 카드뮴 CdTe, 황화 아연 ZnS, 셀렌화 아연 ZnSe, 텔루르화 아연 ZnTe, 산화 아연 ZnO, 황화 수은 HgS, 셀렌화 수은 HgSe, 텔루르화 수은 HgTe, 질화 갈륨 GaN, 인화 갈륨 GaP, 비화 갈륨 GaAs, 안티몬화 갈륨 GaSb, 질화 알루미늄 AlN, 인화 알루미늄 AlP, 비화 알루미늄 AlAs, 안티몬화 알루미늄 AISb, 질화 인듐 InN, 인화 인듐 InP, 비화 인듐 InAs, 안티몬화 인듐 InSb, 주석(II) 황화물 SnS, 셀렌화 주석 SnSe, 텔루르화 주석 SnTe, 납(II) 황화물 PbS, 셀렌화 납 PbSe, 텔루르화 납 PbTe, 탄화 규소 SiC, 실리콘-게르마늄 SiGe, 그의 합금, 코어에서 쉘까지 그의 구배 합금, 및 그의 혼합물을 포함한 코어-쉘 발광 나노결정을 포함할 수 있다. 예로서, 제1 및 제2 복수의 양자점 중 하나 또는 둘 다는 황화 카드뮴을 포함한다. 추가 예에서, 제1 및 제2 복수의 양자점 중 하나 또는 둘 다는 코어-쉘 구조를 포함한다. 예시적인 쉘 물질은 ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdO, CdS, CdSe, CdTe, MgS, MgSe, GaAs, GaN, GaP, GaAs, GaSb, HgO, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InN, InP, InSb, AlAs, AlN, AlP, AlSb, 또는 그의 조합을 포함하나 이에 제한되지는 않으며, 임의적으로 내부 쉘은 원소 주기율표의 HB 족, IVA 족, VA 족, IHA 족, HA 족 또는 VIA 족으로부터 선택된 적어도 하나의 원소를 포함한다. 일 양태에서, 양자점은 CdSe의 내부 코어 및 ZnS의 외부 쉘을 갖는다.
다양한 예에서, 본 개시내용에 주어진 층에서 복수의 양자점의 적어도 일부는 중합체 또는 산화 금속 매질과 같은 매질에 캡슐화될 수 있다. 캡슐재는 공기 및 수분으로부터 양자점을 추가로 보호할 수 있다. 일부 예에서, 캡슐재는 또한 화학적 조성 또는 광학 특성(예컨대, 예를 들어, 굴절률)과 관련하여 양자점에서 주변 중합체 매트릭스까지의 구배, 또는 점진적인 전이를 제공할 수 있다. 개시된 양자점은 양자점 층의 중합체 매트릭스에서 캡슐화 물질 내에 있을 수 있다. 캡슐화 물질 또는 리간드는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리카르보네이트(PC), 또는 폴리메틸아크릴레이트(PMA), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 셀룰로스 아세테이트 부티레이트(CAB) 실리콘 - 예컨대 폴리메틸페닐실리콘, 폴리비닐 클로라이드(PVC), 폴리비닐 알콜(PVA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 글리콜 변형된 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리디메틸실록산, 또는 시클로-올레핀 공중합체와 같은 중합체를 포함하나 이에 제한되지는 않는 광 투과성 유기 물질을 포함할 수 있다. 광 투과성 유기 중합체는 투명한 중합체를 포함할 수 있다. 추가 예에서, 무기 물질은 캡슐재 물질을 포함할 수 있다. 무기 물질은 유리(낮은 융점을 가짐), 용융 석영, 투과성 세라믹 물질, 및 산화 금속 물질(예: ZnO, 산화 알루미늄 Al2O3, 산화 티타늄 TiO2, 이산화 하프늄 HfO2 등)을 포함할 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.
캡슐재 물질이 중합체를 포함하는 경우, 캡슐화 중합체는 양자점이 배치되는 중합체 매트릭스와 상이한 중합체일 수 있다. 다른 예에서, 캡슐화 중합체 및 중합체 매트릭스는, 중합체 매트릭스 내에 존재하는 임의의 첨가제에도 불구하고, 동일한 중합체를 포함할 수 있다. 더욱이, 상이한 양자점 층에서의 양자점은 상이한 캡슐재 물질 또는 중합체에 의해 캡슐화될 수 있다. 예를 들어, 490 nm 내지 580 nm(또는 약 490 nm 내지 약 580 nm)의 피크 방출 파장을 갖는 녹색 인광체를 포함하는 복수의 제1 양자점은 제1 캡슐재 물질로 캡슐화될 수 있고, 600 nm 내지 750 nm(또는 약 600 nm 내지 약 750 nm)의 피크 방출 파장을 갖는 적색 인광체를 포함하는 복수의 제2 양자점은 제2 캡슐재 물질을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 캡슐재 물질은 상이한 중합체를 포함할 수 있다.
본원에 기재된 양자점 층은 임의의 유용한 양의 양자점을 가질 수 있다. 일부 양태에서 양자점 층은 0.001 wt. 내지 10 wt.%(또는 약 0.001 wt.% 내지 약 10 wt.%) 양자점, 또는 0.05 내지 5 wt.%(또는 약 0.05 내지 약 5 wt.%) 양자점을 가질 수 있다. 제안된 크기 범위에서 다양한 개재 종점, 예컨대 0.05 wt.% 내지 9 wt.%, 0.05 wt.% 내지 5 wt.%, 0.5 wt.% 내지 8 wt.%, 0.5 wt.% 내지 3 wt.%, 1 wt.% 내지 8 wt.%, 1 wt.% 내지 7 wt.%, 1 wt.% 내지 6 wt.%, 1 wt.% 내지 5 wt.%가 사용될 수 있음이 이해된다. 그러나, 양자점(106, 112, 206, 212)의 다른 로딩이 사용될 수 있다.
양자점 층(208)은 산란 비드 또는 입자를 포함할 수 있다. 산란 비드는 광 경로를 바꾸고 이를 광학 경로에서 차단될 수 있는 양자점으로 다시 보낼 수 있다. 일반적으로, 산란 비드는 광 흡수 및 형광 방출에 기여하지 않는다. 산란 비드는, 특히 LED 광원으로부터 가장 먼 층에 배치되는 경우, 투과된 청색 광 또는 방출된 적색 및 녹색 광의 균일성을 개선시키는데 도움을 줄 수 있다. 산란 입자의 포함은 일부 양태에서 더 긴 광학 경로 길이 및/또는 개선된 양자점 흡수 및 효율을 초래할 수 있다. 특정 양태에서 입자 크기는 약 50 nm 내지 약 10 마이크로미터(μm) 또는 50 nm 내지 10 μm, 또는 특정한 양태에서 약 100 nm 내지 약 6 μm, 또는 100 nm 내지 6 μm 범위이다. 제안된 크기 범위에서의 다양한 개재 종점이 사용될 수 있음이 이해된다. 양자점 층(206)은 일부 양태에서 용융 실리카와 같은 충전제 또는 다른 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
다층 필름의 양자점 층은 특정한 두께를 가질 수 있다. 양자점 층의 두께는 10 마이크로미터(미크론, μm) 내지 1000 μm, 또는 약 10 μm 내지 약 1000 μm 범위일 수 있다. 예를 들어, 양자점 층은 100 μm, 또는 약 100 μm의 두께를 가질 수 있다.
다양한 추가 양태에서, 다층 필름은 추가적인 양자점 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 다층은 제3 또는 제4 양자점 층을 포함할 수 있다. 제3 양자점 층은 제2 양자점 층에 인접하여 배치된다. 제3 양자점 층은 제3 복수의 제1 부분 및 제3 복수의 제2 부분을 포함할 수 있다. 제3 복수의 제1 부분은 복수의 제3 양자점을 포함할 수 있는 반면, 제3 복수의 제2 부분은 제3 중합체 매트릭스를 포함하고 양자점이 없다.
본원에 제공된 바와 같이, 다층 필름은 제1 또는 제2 양자점 층 중 하나 이상, 또는 추가적인 양자점 층을 둘러싸도록 구성된 하나 이상의 장벽 층을 포함할 수 있다. 장벽 층(들)은 산소 및 수분으로부터 양자점 층을 보호하기 위해 양자점 층에 인접하여 배치될 수 있다.
본원에 기재된 바와 같이, 다층 필름의 양자점 층은 서로 인접할 수 있지만, 반드시 서로 접촉할 필요는 없다. 즉, 양자점 층 사이에 개재 층이 있을 수 있다. 예를 들어, 광학적으로 맑은(투명한) 접착 층 및/또는 그들 사이에 배치된 굴절률 매칭 층. 추가 예에서, 보호 층은 층 사이에 배치될 수 있다.
본 개시내용의 다층 필름은 특정 부분 내에 선택적으로 배치되고 다른 부분으로부터 배제된 양자점을 갖는 교대하는 부분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이제 도 4를 참조하면, 다층 필름(400)은 제1 부분(422)의 세트 및 제2 부분(426)의 세트를 포함하는 제1 층(420)을 포함할 수 있다. 제1 층(420)은 청색 LED 원(418)과 같은 광원에 인접하여 배치될 수 있다. 그러나, 다른 광원이 사용될 수 있다. 제1 부분(422)의 세트는 중합체 매트릭스(430) 내에 배치된 복수의 제1 양자점(428)을 가질 수 있는 반면, 제2 부분(426)은 제1 양자점(428)의 부재 하에 적어도 중합체 매트릭스(430)를 포함할 수 있다. 중합체 매트릭스(430)는 임의의 적합한 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 제1 부분(422)의 세트 및 제2 부분(426)의 세트는 제1 부분(422), 제2 부분(426), 제1 부분(422), 제2 부분(426) 등의 패턴을 생성하기 위해, 제1 층(420) 전체에 걸쳐 교대하는 패턴으로 분포될 수 있다.
제2 층(440)은 제1 층(420)에 인접하여 배치될 수 있다. 제2 층(440)은 제1 부분(442)의 제2 세트 및 제2 부분(444)의 제2 세트를 포함할 수 있다. 제1 부분(442)의 제2 세트는 제2 중합체 매트릭스(448) 내에 배치된 제2 양자점(446)을 가질 수 있다. 제2 부분(444)의 제2 세트는 임의의 제1 또는 제2 양자점(428, 446)의 부재 하에 적어도 제2 중합체 매트릭스(448)를 포함할 수 있다. 제1 부분(442)의 제2 세트 및 제2 부분(444)의 제2 세트는 제1 부분(442), 제2 부분(444), 제1 부분(442), 제2 부분(444) 등의 패턴을 생성하기 위해, 제2 층(440) 전체에 걸쳐 교대하는 패턴으로 분포될 수 있다. 그러나, 다층 필름(400)에서 부분(422, 426, 442, 444)의 배향은 제1 부분(422)의 제1 세트가 제2 부분(444)의 제2 세트와 정렬되고, 제2 부분(426)의 제1 세트가 제1 부분(442)의 제2 세트와 정렬되도록 할 수 있다. 이러한 구성에서, 양자점을 포함하는 부분(즉, 제1 부분(422)의 제1 세트, 제1 부분(442)의 제2 세트)은 중첩을 나타내지 않거나 직교 축을 따라 최소 중첩을 나타낸다. 양자점을 포함하는 부분은 대신에 양자점의 부재 하에 적어도 중합체 매트릭스를 포함하는 부분과 중첩될 수 있다. 양자점을 갖는 부분 사이의 직교 중첩을 피하면 층에서 양자점을 허용하여 광원으로부터 방해받지 않은(또는 실질적으로 방해받지 않은) 광 에너지를 받을 수 있다. 다시 말해서, 양자점은 광 에너지를 흡수하고 이차 광을 방출하여, 다층 필름의 변환 효율을 지지하도록, 광원의 광 경로 내에 있을 수 있다.
(제1) 중합체 매트릭스(430)는 제1 양자점(428)의 2 이내인 굴절률을 갖도록 구성될 수 있는 반면, 제2 중합체 매트릭스(448)는 제2 양자점(446)의 굴절률의 2 이내의 굴절률을 가질 수 있다. 양자점(428, 446) 및 중합체 매트릭스(428, 430) 사이의 굴절률의 유사성은 양자점(428, 446) 및 중합체 매트릭스(428, 430) 사이의 계면에서 다층 필름의 광 반사율의 발생을 감소시킨다. 다층 필름의 층에서 감소된 광 반사율은 광원에서 양자점으로의 광 경로를 온전하게 유지시킬 수 있다. 양자점을 포함하는 부분 사이의 중첩(또는 최소 중첩)의 부재 및 양자점을 갖는 부분에서 중합체 매트릭스와 양자점 사이의 굴절률 매칭은 또한 협력하여 다층 필름(400)의 변환 효율을 최적화한다.
도 1 및 4를 참조하면, 다층 필름은 제1 및 제2 장벽 필름 또는 층(114, 116, 450, 460) 사이에 배치된 하나 이상의 양자점 층(102, 108, 420, 440)을 포함할 수 있다. 장벽 필름(114, 116, 450, 460)은 물리적 장벽을 제공함으로써 양자점 층(102, 108, 440, 420)과의 반응으로부터 산소 및/또는 수분을 억제한다. 그러나, 장벽 층 또는 필름은 비교적 두꺼울 수 있고 따라서 양자점 필름의 전반적인 두께에 크게 기여할 수 있다. 특정 양태에서, 장벽 필름은 추가적인 기능성 층 없이 총 필름 두께의 2/3 이상을 구성할 수 있다. 또한, 이들은 생산 비용이 비교적 비싸다. 본원의 개시내용에 따르면, 통상적인 양자점 필름에서 제1 및 제2 장벽 필름 중 적어도 하나는 보호 층으로 대체될 수 있다. 보호 층은 하나 이상의 층을 포함할 수 있다. 일 예에서, 보호 층은 장벽 중합체 및 스캐빈저를 포함한다. 추가 예에서, 보호 층은 확산 층 또는 그 위에 배치된 프리즘과 같은 기능성 층을 포함할 수 있다. 추가 예로서, 보호 층은 무기 층 또는 하이브리드 층을 포함할 수 있다. 개시내용의 보호 층은 장벽 층보다 더 얇아서, 다층 필름의 전반적인 두께를 감소시킨다. 또한 일부 양태에서 다층 필름의 생산 비용을 감소시킬 수 있다. 일부 예에서, 각각의 장벽 층의 두께는 약 5 μm 내지 약 500 μm 범위일 수 있다. 일 예에서, 장벽 층은 약 50 μm의 두께를 가질 수 있다.
장벽 층은 산소 및 수분과 같은 환경 조건으로부터 양자점을 보호할 수 있는 임의의 유용한 물질을 포함할 수 있다. 적합한 장벽 필름은, 예를 들어, 중합체, 유리 또는 유전체 물질을 포함할 수 있다. 적합한 장벽 필름 물질은 하기를 포함하나 이에 제한되지는 않는다: 중합체 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET); 산화물 예컨대 산화 규소, 산화 티타늄, 또는 산화 알루미늄(예: SiO2, Si2O3, TiO2, 또는 Al2O3); 및 적합한 그의 조합. 다층 필름의 장벽 층은 상이한 물질 또는 조성물의 적어도 2개 층을 포함할 수 있어서, 다층화된 장벽이 장벽 층에서의 핀홀 결함 정렬을 제거하거나 또는 감소시켜, 양자점 층 내로 산소 및 수분 침투에 대한 효과적인 장벽을 제공하도록 한다.
또한, 장벽 층을 포함하는 물질은 유기 및 무기 하이브리드 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 장벽 층은 하기 구조로 나타낸 물질을 포함할 수 있으며, 여기서 R1은 유연성을 제공하는 유기 성분이고, R2는 접착력을 개선시키는 유기 성분이다.
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예를 들어 보호 층에 존재할 수 있는 스캐빈저는 산소 및 수분 중 적어도 하나를 흡수하는 임의의 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스캐빈저는 페놀산을 포함할 수 있다. 페놀산은 방향족 산 화합물의 유형이다. 해당 부류에는 페놀 고리 및 유기 카르복실산 기능(C6-C1 골격)을 함유하는 물질이 포함된다. 페놀산은 일반적으로 자유 라디칼을 포획함으로써 산화방지제로 작용한다. 페놀산은 보호 층에서 산소 및/또는 수분과 반응할 수 있다. 페놀산은 양자점 층 내로 외부 대기로부터의 산소 및 수분 중 적어도 하나의 침투를 방지할 수 있다. 하기를 포함한 페놀산의 여러 범주가 있다:
Figure pct00002
Figure pct00003
임의적으로, 보호 층은 기능성 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기능성 층은 확산 층일 수 있거나 그를 포함한다. 또 다른 예에서, 기능성 층은 밑에 있는 필름의 밝기를 향상시키기 위한 프리즘일 수 있다. 다른 기능성 또는 장식용 층에는 다층 필름의 주어진 적용에 대해 바람직한 경우 예컨대 표면 매트 처리 및/또는 긁힘 방지 처리가 사용될 수 있다.
보호 층은, 예를 들어, 저온 습식 공정에 의해 형성될 수 있다. 예로서, 보호 층은 본원에 기재된 바와 같은 유동성 경화성 코팅 조성물을 포함할 수 있다. 이와 같이, 유동성 경화성 코팅 조성물을 사용하여 필름의 양자점 층과 같은 표면을 코팅할 수 있다. 예로서, 저온 습식 공정은 롤 코팅, 그라비어 코팅, 나이프 코팅, 딥 코팅, 커튼 플로우 코팅, 스프레이 코팅, 바 코팅, 다이 코팅, 스핀 코팅, 또는 잉크젯 코팅 등을 포함하나 이에 제한되지는 않는 코팅 방법을 포함할 수 있다. 일단 경화되면, 보호 층(들)은 일부 양태에서 장벽 층의 두께보다 작은 두께를 가질 수 있다. 예로서, 장벽 층은 100 미크론, 또는 약 100 미크론의 두께를 가질 수 있고, 보호 층은 100 미크론 미만의 두께를 가질 수 있다. 또 다른 예에서, 보호 층은 50 미크론 미만의 두께를 가질 수 있다. 보호 층은 장벽 층 보다 작은 두께를 가질 수 있으므로, 층의 스택의 전반적인 두께는 2개의 장벽 층을 갖는 스택과 비교하여 최소화될 수 있다.
일단 보호 층이 양자점 층에 적용되면, 보호 층은 물질에 대해 자외선(UV) 경화를 포함하나 이에 제한되지는 않는 적절한 경화 방법에 따라 개별적으로 경화될 수 있다.
다층 필름은 임의의 적합한 물질 또는 물질의 조합을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 1개의 장벽 층 만이 제공될 수 있지만, 특정한 다층 필름 적용을 위해 원한다면 추가적인 장벽 층이 도면에 제시된 구조의 외부에 추가될 수 있다.
하나 이상의 양태에서, 다층 필름은 광학 구조물을 포함한다. 광학 구조물은 440 nm 내지 460 nm 범위의 파장 및 25 nm 미만의 반치전폭(FWHM)을 갖는 청색 LED 광원 방출 청색 광, 35% 내지 45% 범위의 NTSC에서 천연 색역을 갖는 LCD 패널, 및 상기 청색 광원과 LCD 패널 사이에 광학적으로 배치된 (본원에 기재된 바와 같은) 하나 이상의 QD 층을 포함할 수 있다. 광학 구조물은 일부 양태에서 적어도 50% NTSC의 색역을 달성할 수 있다.
제조 방법
본 개시내용의 양태는 추가로 다층 필름 및 다층 필름의 제조 방법에 관한 것이다. 다양한 양태에서, 다층 필름의 제조 방법은 복수의 제1 양자점을 포함하는 제1 QD 층을 보호 또는 장벽 층 상에 코팅하는 단계 및 복수의 제2 양자점을 포함하는 제2 층을 제1 층 상에 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, QD는 인쇄 공정(예컨대 3-D 프린팅), 리소그래피 공정, 용액-주조 공정, 압출 공정(예컨대 용융 압출), 또는 중합 공정을 통해 층 내에 배치될 수 있다. 그러나, 다른 공정이 사용될 수 있다. 장벽 또는 보호 층은 롤 코팅, 그라비어 코팅, 나이프 코팅, 딥 코팅, 커튼 플로우 코팅, 스프레이 코팅, 바 코팅, 다이 코팅, 스핀 코팅 또는 잉크젯 코팅에 의해, 디스펜서, 또는 다른 수단을 사용함으로써 적용될 수 있다.
장벽 또는 보호 용액은 경화되어 양자점 층(들)에 부착되는 보호 층을 형성할 수 있다. 보호 용액은 자외선(UV) 경화 공정을 포함하나 이에 제한되지는 않는 복사 경화 공정; 및 스팀 경화 공정을 포함하나 이에 제한되지는 않는 열 경화 공정 중 하나 이상을 사용하여 경화될 수 있다. 보호 층은 양자점 층 내로 적어도 산소 및 수분의 침투를 억제한다. 보호 층은 임의적으로 무기 층에 인접하여 배치된 기능성 층을 포함할 수 있다. 보호 층의 무기 층은 폴리실라잔계 중합체, 폴리실록산계 중합체, 또는 그의 조합을 포함할 수 있다. 추가 옵션으로서, 보호 층은 하이브리드 층에 인접하여 배치된 기능성 층을 포함하거나, 그로 본질적으로 이루어지거나, 또는 그로 이루어질 수 있다. 보호 층의 하이브리드 층은 유기 성분 및 무기 성분을 포함할 수 있다.
용액 코팅은 장벽 필름 또는 보호 층, 전형적으로 UV 경화를 갖는 아크릴 물질에 적용될 수 있다. 일부 예에서, 중합체 기반 장벽 또는 보호 필름은 예를 들어 원자 증착 기술 또는 물리 증착법을 통해 무기 층(예: 산화 알루미늄, Al2O3)으로 코팅될 수 있다.
방법은 고체 플라스틱 형태와 같은 기판의 표면을 유동성 경화성 코팅 조성물로 코팅하는 단계를 포함할 수 있다. 코팅은 고체 플리스틱 형태의 표면 상에 유동성 경화성 코팅 조성물의 코팅을 형성하는 임의의 적합한 방식으로 수행될 수 있다. 습식 또는 전사 코팅 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 코팅은 바 코팅, 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 또는 침지일 수 있다. 단면 또는 다면 코팅이 수행될 수 있다.
기판은 투명하거나, 불투명하거나, 또는 임의의 하나 이상의 색상일 수 있다. 고체 플라스틱 형태는 임의의 하나 이상의 적합한 플라스틱(예: 플라스틱의 균질한 혼합물로서)을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 기판은 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 중합체, 아크릴 중합체, 셀룰로이드 중합체, 셀룰로스 아세테이트 중합체, 시클로올레핀 공중합체(COC), 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA) 중합체, 에틸렌 비닐 알콜(EVOH) 중합체, 불소 수지, 이오노머, 아크릴/PVC 합금, 액정 중합체(LCP), 폴리아세탈 중합체(POM 또는 아세탈), 폴리아크릴레이트 중합체, 폴리메틸메타크릴레이트 중합체(PMMA), 폴리아크릴로니트릴 중합체(PAN 또는 아크릴로니트릴), 폴리아미드 중합체(PA 또는 나일론), 폴리아미드-이미드 중합체(PAI), 폴리아릴에테르케톤 중합체(PAEK), 폴리부타디엔 중합체(PBD), 폴리부틸렌 중합체(PB), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 중합체(PBT), 폴리카프로락톤 중합체(PCL), 폴리클로로트리플루오로에틸렌 중합체(PCTFE), 폴리테트라플루오로에틸렌 중합체(PTFE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중합체(PET), 폴리시클로헥실렌 디메틸렌 테레프탈레이트 중합체(PCT), 폴리카르보네이트 중합체(PC), 폴리히드록시알카노에이트 중합체(PHA), 폴리케톤 중합체(PK), 폴리에스테르 중합체, 폴리에틸렌 중합체(PE), 폴리에테르에테르케톤 중합체(PEEK), 폴리에테르케톤케톤 중합체(PEKK), 폴리에테르케톤 중합체(PEK), 폴리에테르이미드 중합체(PEI), 폴리에테르술폰 중합체(PES), 폴리에틸렌클로리네이트 중합체(PEC), 폴리이미드 중합체(PI), 폴리락트산 중합체(PLA), 폴리메틸펜텐 중합체(PMP), 폴리페닐렌 옥시드 중합체(PPO), 폴리페닐렌 술피드 중합체(PPS), 폴리프탈아미드 중합체(PPA), 폴리프로필렌 중합체, 폴리스티렌 중합체(PS), 폴리술폰 중합체(PSU), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 중합체(PTT), 폴리우레탄 중합체(PU), 폴리비닐 아세테이트 중합체(PVA), 폴리비닐 클로라이드 중합체(PVC), 폴리비닐리덴 클로라이드 중합체(PVDC), 폴리아미드이미드 중합체(PAI), 폴리아릴레이트 중합체, 폴리옥시메틸렌 중합체(POM), 및 스티렌-아크릴로니트릴 중합체(SAN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 고체 플라스틱 형태는 폴리카르보네이트 중합체(PC), 폴리메틸메타크릴레이트 중합체(PMMA), 또는 그의 블렌드 중 적어도 하나를 포함한다.
기판은 하나 이상의 폴리카르보네이트 또는 다중 유형의 폴리카르보네이트를 포함할 수 있다. 폴리카르보네이트는 계면 중합(예: 메틸렌 클로라이드과 같은 유기 용액과 가성 수용액 사이의 계면에서 비스페놀과 포스포겐의 반응) 또는 용융 중합(예: 반응 매스의 용융 온도를 초과하는 단량체 또는 올리고머의 에스테르교환 및/또는 중축합)을 통해 제조될 수 있다.
기판은 하나의 충전제 또는 다수의 충전제와 같은 충전제를 포함할 수 있다. 충전제는 임의의 적합한 유형의 충전제일 수 있다. 충전제는 고체 플라스틱 형태에 균질하게 분포될 수 있다. 하나 이상의 충전제는 고체 플라스틱 형태의 0.001 wt.% 내지 50 wt.%(또는 약 0.001 wt.% 내지 약 50 wt.%), 또는 0.01 wt.% 내지 30 wt.%(또는 약 0.01 wt.% 내지 약 30 wt.%), 또는 0.001 wt.% 또는 약 0.001 wt.% 이하, 또는 약 0.01 wt.%, 0.1, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 wt.%, 또는 약 50 wt.% 이상을 형성할 수 있다. 충전제는 섬유상 또는 미립자일 수 있다. 충전제는 규산 알루미늄(멀라이트); 합성 규산 칼슘; 규산 지르코늄; 용융 실리카; 결정질 실리카 흑연; 천연 규사 등; 붕소 분말; TiO2, 산화 알루미늄, 산화 마그네슘 등과 같은 산화물; 황산 칼슘(그의 무수물, 탈수화물 또는 삼수화물로서); 백악, 석회석, 대리석, 합성 침강 탄산칼슘 등과 같은 탄산칼슘; 섬유상, 모듈형, 바늘 형상, 층판상 활석 등을 포함하는 활석; 규회석; 표면 처리된 규회석; 중공 및 고형 유리 구체와 같은 유리 구체; 카올린; 탄화 규소, 알루미나, 탄화 붕소, 철, 니켈, 구리 등과 같은 단결정 섬유 또는 "휘스커(whisker)"; 석면, 탄소 섬유, 유리 섬유와 같은 섬유(연속 및 절단된 섬유 포함); 황화 몰리브덴, 황화 아연 등과 같은 황화물; 바륨 화합물; 미립자 또는 섬유상 물질과 같은 금속 및 산화 금속; 박편 충전제; 섬유상 충전제, 예를 들어 규산 알루미늄, 산화 알루미늄, 산화 마그네슘, 및 황산 칼슘 반수화물 등 중 적어도 하나를 포함하는 블렌드로부터 유도된 것들과 같은 짧은 무기 섬유; 천연 충전제 및 보강제; 폴리(에테르 케톤), 폴리이미드, 폴리벤즈옥사졸, 폴리(페닐렌 술피드), 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 방향족 폴리아미드, 방향족 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 아크릴 수지, 폴리(비닐 알콜) 등과 같은 섬유를 형성할 수 있는 유기 중합체로부터 형성된 유기 섬유상 충전제를 보강하는, 폴리테트라플루오로에틸렌과 같은 유기 충전제; 또는 상기 충전제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함할 수 있으나 이에 제한되지는 않는다. 특정한 양태에서, 충전제는 유리 섬유, 탄소 섬유, 광물성 충전제, 또는 그의 조합으로부터 선택될 수 있다. 특정한 양태에서 충전제는 유리 섬유를 포함한다.
기판은 폴리에스테르를 포함할 수 있다. 폴리에스테르는 임의의 적합한 폴리에스테르일 수 있다. 폴리에스테르는 방향족 폴리에스테르, 폴리(알킬렌 아릴레이트)를 포함한 폴리(알킬렌 에스테르)(예: 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)), 및 폴리(시클로알킬렌 디에스테르)(예: 폴리(시클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트)(PCT), 또는 폴리(1,4-시클로헥산-디메탄올-1,4-시클로헥산디카르복실레이트)(PCCD)), 및 레소르시놀계 아릴 폴리에스테르로부터 선택될 수 있다. 폴리에스테르는 폴리(이소프탈레이트-테레프탈레이트-레소르시놀)에스테르, 폴리(이소프탈레이트-테레프탈레이트-비스페놀 A)에스테르, 폴리[(이소프탈레이트-테레프탈레이트-레소르시놀)에스테르-코-(이소프탈레이트-테레프탈레이트-비스페놀 A)]에스테르, 또는 이들 중 적어도 하나를 포함하는 조합일 수 있다. 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)의 예는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(PET), 폴리(1,4-부틸렌 테레프탈레이트)(PBT), 및 폴리(프로필렌 테레프탈레이트)(PPT)를 포함한다. 폴리(에틸렌 나프타노에이트)(PEN), 및 폴리(부틸렌 나프타노에이트)(PBN)와 같은 폴리(알킬렌 나프토에이트)가 또한 유용하다. 알킬렌 테레프탈레이트 반복 에스테르 단위와 다른 에스테르 기를 포함한 공중합체가 또한 유용할 수 있다. 유용한 에스테르 단위는 상이한 알킬렌 테레프탈레이트 단위를 포함할 수 있으며, 이는 개별 단위로서, 또는 폴리(알킬렌 테레프탈레이트)의 블록으로서 중합체 쇄에 존재할 수 있다. 이러한 공중합체의 구체적인 예는, 중합체가 50 몰% 이상의 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)를 포함하는 경우 PETG로서 약칭되고, 중합체가 50 몰% 초과의 폴리(1,4-시클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트)를 포함하는 경우 PCTG로서 약칭되는, 폴리(시클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트)-코-폴리(에틸렌 테레프탈레이트)를 포함한다. 폴리에스테르는 고체 플라스틱 형태에 실질적으로 균질하게 분포될 수 있다. 고체 플라스틱 형태는 하나의 유형의 폴리에스테르 또는 다수의 유형의 폴리에스테르를 포함할 수 있다. 하나 이상의 폴리에스테르는 고체 플라스틱 형태의 임의의 적합한 비율, 예컨대 고체 플라스틱 형태의 0.001 wt.% 내지 50 wt.% 또는 약 0.001 wt.% 내지 약 50 wt.%, 0.01 wt.% 내지 30 wt.% 또는 약 0.01 wt.% 내지 약 30 wt.%, 또는 약 0.001 wt.% 이하, 또는 약 0.01 wt.%, 0.1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 35, 40, 45 wt.%, 또는 약 50 wt.% 이상을 형성할 수 있다. 폴리에스테르는 하기 구조를 갖는 반복 단위를 포함할 수 있다:
Figure pct00004
.
변수 R8 및 R9는 독립적으로 치환 또는 비치환된 (C1-C20)히드로카르빌렌일 수 있다. 변수 R8 및 R9는 시클로알킬렌-함유 기 또는 아릴-함유 기일 수 있다. 변수 R8 및 R9는 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐, 또는 치환 또는 비치환된 -(C0-C10)히드로카르빌-(C4-C10)시클로알킬-(C0-C10)히드로카르빌-일 수 있다. 변수 R8 및 R9는 둘 다 시클로알킬렌-함유 기일 수 있다. 변수 R8 및 R9는 독립적으로 하기 구조를 가질 수 있다:
Figure pct00005
,
여기서 시클로헥실렌은 시스 또는 트랜스 방식으로 치환될 수 있다. 일부 예에서, R9는 파라-치환된 페닐일 수 있어서, R9가 하기와 같은 폴리에스테르 구조를 나타내도록 한다:
Figure pct00006
.
기판은 임의의 적합한 형상 및 크기를 가질 수 있다. 일부 양태에서, 기판은 임의의 적합한 두께, 예컨대 25 미크론 내지 50,000 미크론, 또는 약 25 미크론 내지 약 50,000 미크론, 25 미크론 내지 15,000 미크론, 또는 약 25 미크론 내지 약 15,000 미크론, 60 미크론 내지 800 미크론, 또는 약 60 미크론 내지 약 800 미크론, 또는 25 미크론 이하, 또는 약 25 미크론 이하, 또는 약 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1,000, 1,500, 2,000, 3,000, 4,000, 5,000, 6,000, 8,000, 10,000, 12,000, 14,000, 15,000, 20,000, 25,000, 30,000, 40,000, 또는 약 50,000 미크론 이상의 두께를 갖는 시트이다.
본 개시내용은 적어도 하기 양태에 관한 것이다.
양태 1A. 다층 필름으로서, 제1 중합체 매트릭스 및 제1 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제1 양자점을 포함하는 제1 양자점 층으로서, 여기서 복수의 제1 양자점은 제1 중합체 매트릭스 내에 서로 이격되어 있어 그들 사이에 갭을 한정하고, 복수의 제1 양자점은 광원으로부터 생성된 광에 의해 여기시 제1 이차 광을 방출하는, 제1 양자점 층; 및 제1 양자점 층에 인접하여 배치되는 제2 양자점 층으로서, 제2 중합체 매트릭스 및 제2 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제2 양자점을 포함하여 복수의 제2 양자점의 적어도 일부가 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 제1 중합체 매트릭스에서 한정된 갭과 정렬되도록 하고, 복수의 제2 양자점이 광원으로부터 생성된 광에 의해 여기시 제2 이차 광을 방출하는, 제2 양자점 층을 포함하며;
여기서 제1 이차 광의 피크 파장은 제2 이차 광의 피크 파장보다 더 높고, 제1 양자점 층은 제2 양자점 층보다 광원에 더 가깝게 인접하여 배치되고, 복수의 제2 양자점은 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 복수의 제1 양자점과 실질적으로 중첩되지 않고, 복수의 제1 양자점은 제1 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고, 복수의 제2 양자점은 제2 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고, 제1 중합체 매트릭스는 제1 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖고, 제2 중합체 매트릭스는 제2 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖는, 다층 필름.
양태 1B. 다층 필름으로서, 제1 중합체 매트릭스 및 제1 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제1 양자점을 포함하는 제1 양자점 층으로서, 여기서 복수의 제1 양자점은 제1 중합체 매트릭스 내에 서로 이격되어 있어 그들 사이에 갭을 한정하고, 복수의 제1 양자점은 광원으로부터 생성된 광에 의해 여기시 제1 이차 광을 방출하는, 제1 양자점 층; 및 제1 양자점 층에 인접하여 배치되는 제2 양자점 층으로서, 제2 중합체 매트릭스 및 제2 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제2 양자점을 포함하여 복수의 제2 양자점의 적어도 일부가 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 제1 중합체 매트릭스에서 한정된 갭과 정렬되도록 하고, 복수의 제2 양자점은 광원으로부터 생성된 광에 의해 여기시 제2 이차 광을 방출하는, 제2 양자점 층으로 본질적으로 이루어지며;
여기서 제1 이차 광의 피크 파장은 제2 이차 광의 피크 파장보다 더 높고, 제1 양자점 층은 제2 양자점 층보다 광원에 더 가깝게 인접하여 배치되고, 복수의 제2 양자점은 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 복수의 제1 양자점과 실질적으로 중첩되지 않고, 복수의 제1 양자점은 제1 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고, 복수의 제2 양자점은 제2 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고, 제1 중합체 매트릭스는 제1 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖고, 제2 중합체 매트릭스는 제2 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖는, 다층 필름.
양태 1C. 다층 필름으로서, 제1 중합체 매트릭스 및 제1 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제1 양자점을 포함하는 제1 양자점 층으로서, 여기서 복수의 제1 양자점은 제1 중합체 매트릭스 내에 서로 이격되어 있어 그들 사이에 갭을 한정하고, 복수의 제1 양자점은 광원으로부터 생성된 광에 의해 여기시 제1 이차 광을 방출하는, 제1 양자점 층; 및 제1 양자점 층에 인접하여 배치되는 제2 양자점 층으로서, 제2 중합체 매트릭스 및 제2 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제2 양자점을 포함하여 복수의 제2 양자점의 적어도 일부가 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 제1 중합체 매트릭스에서 한정된 갭과 정렬되도록 하고, 복수의 제2 양자점은 광원으로부터 생성된 광에 의해 여기시 제2 이차 광을 방출하는, 제2 양자점 층으로 이루어지며;
여기서 제1 이차 광의 피크 파장은 제2 이차 광의 피크 파장보다 더 높고, 제1 양자점 층은 제2 양자점 층보다 광원에 더 가깝게 인접하여 배치되고, 복수의 제2 양자점은 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 복수의 제1 양자점과 실질적으로 중첩되지 않고, 복수의 제1 양자점은 제1 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고, 복수의 제2 양자점은 제2 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고, 제1 중합체 매트릭스는 제1 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖고, 제2 중합체 매트릭스는 제2 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖는, 다층 필름.
양태 2A. 다층 필름으로서, 제1 중합체 매트릭스 및 제1 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제1 양자점을 포함하는 제1 양자점 층으로서, 여기서 복수의 제1 양자점은 제1 중합체 매트릭스 내에 서로 이격되어 있어 그들 사이에 갭을 한정하고, 복수의 제1 양자점은 광원으로부터 생성된 광에 의해 여기시 제1 이차 광을 방출하는, 제1 양자점 층; 및 제1 양자점 층에 인접하여 배치되는 제2 양자점 층으로서, 제2 중합체 매트릭스 및 제2 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제2 양자점을 포함하여 복수의 제2 양자점의 적어도 일부가 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 제1 중합체 매트릭스에서 한정된 갭과 정렬되도록 하고, 복수의 제2 양자점은 광원으로부터 생성된 광에 의해 여기시 제2 이차 광을 방출하는, 제2 양자점 층을 포함하며;
여기서 제1 이차 광의 피크 파장은 제2 이차 광의 피크 파장보다 더 높고, 제1 양자점 층은 제2 양자점 층보다 광원에 더 가깝게 인접하여 배치되고, 복수의 제2 양자점은 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 복수의 제1 양자점과 실질적으로 중첩되지 않고, 복수의 제1 양자점은 제1 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고, 복수의 제2 양자점은 제2 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고, 제1 중합체 매트릭스는 제1 양자점의 약 2 이내의 굴절률을 갖고, 제2 중합체 매트릭스는 제2 양자점의 약 2 이내의 굴절률을 갖는, 다층 필름.
양태 2B. 다층 필름으로서, 제1 중합체 매트릭스 및 제1 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제1 양자점을 포함하는 제1 양자점 층으로서, 여기서 복수의 제1 양자점은 제1 중합체 매트릭스 내에 서로 이격되어 있어 그들 사이에 갭을 한정하고, 복수의 제1 양자점은 광원으로부터 생성된 광에 의해 여기시 제1 이차 광을 방출하는, 제1 양자점 층; 및 제1 양자점 층에 인접하여 배치되는 제2 양자점 층으로서, 제2 중합체 매트릭스 및 제2 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제2 양자점을 포함하여 복수의 제2 양자점의 적어도 일부가 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 제1 중합체 매트릭스에서 한정된 갭과 정렬되도록 하고, 복수의 제2 양자점은 광원으로부터 생성된 광에 의해 여기시 제2 이차 광을 방출하는, 제2 양자점 층으로 이루어지며;
여기서 제1 이차 광의 피크 파장은 제2 이차 광의 피크 파장보다 더 높고, 제1 양자점 층은 제2 양자점 층보다 광원에 더 가깝게 인접하여 배치되고, 복수의 제2 양자점은 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 복수의 제1 양자점과 실질적으로 중첩되지 않고, 복수의 제1 양자점은 제1 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고, 복수의 제2 양자점은 제2 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고, 제1 중합체 매트릭스는 제1 양자점의 약 2 이내의 굴절률을 갖고, 제2 중합체 매트릭스는 제2 양자점의 약 2 이내의 굴절률을 갖는, 다층 필름.
양태 2C. 다층 필름으로서, 제1 중합체 매트릭스 및 제1 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제1 양자점을 포함하는 제1 양자점 층으로서, 여기서 복수의 제1 양자점은 제1 중합체 매트릭스 내에 서로 이격되어 있어 그들 사이에 갭을 한정하고, 복수의 제1 양자점은 광원으로부터 생성된 광에 의해 여기시 제1 이차 광을 방출하는, 제1 양자점 층; 및 제1 양자점 층에 인접하여 배치되는 제2 양자점 층으로서, 제2 중합체 매트릭스 및 제2 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제2 양자점을 포함하여 복수의 제2 양자점의 적어도 일부가 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 제1 중합체 매트릭스에서 한정된 갭과 정렬되도록 하고, 복수의 제2 양자점은 광원으로부터 생성된 광에 의해 여기시 제2 이차 광을 방출하는, 제2 양자점 층으로 본질적으로 이루어지며;
여기서 제1 이차 광의 피크 파장은 제2 이차 광의 피크 파장보다 더 높고, 제1 양자점 층은 제2 양자점 층보다 광원에 더 가깝게 인접하여 배치되고, 복수의 제2 양자점은 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 복수의 제1 양자점과 실질적으로 중첩되지 않고, 복수의 제1 양자점은 제1 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고, 복수의 제2 양자점은 제2 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고, 제1 중합체 매트릭스는 제1 양자점의 약 2 이내의 굴절률을 갖고, 제2 중합체 매트릭스는 제2 양자점의 약 2 이내의 굴절률을 갖는, 다층 필름.
양태 3. 양태 1A 내지 2C 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제1 양자점 층이 청색 발광원에 인접하여 배치되고, 제1 양자점 층이 상기 제2 양자점 층보다 청색 발광원과 더 가까운 거리에 있는, 다층 필름.
양태 4. 양태 1A 내지 3 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제1 중합체 매트릭스가 제1 양자점의 0.5 이내의 굴절률을 갖고, 상기 제2 중합체 매트릭스가 제2 양자점의 0.5 이내의 굴절률을 갖는, 다층 필름.
양태 5. 양태 1A 내지 3 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제1 중합체 매트릭스가 제1 양자점의 약 0.5 이내의 굴절률을 갖고, 상기 제2 중합체 매트릭스가 제2 양자점의 약 0.5 이내의 굴절률을 갖는, 다층 필름.
양태 6. 양태 1A 내지 3 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제1 중합체 매트릭스가 제1 양자점의 약 0.5 이내의 굴절률을 갖는, 다층 필름.
양태 7. 양태 1A 내지 3 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제2 중합체 매트릭스가 제2 양자점의 약 0.5 이내의 굴절률을 갖는, 다층 필름.
양태 8. 양태 1A 내지 7 중 어느 한 양태에 있어서, 적어도 제3 양자점 층을 추가로 포함하며, 여기서 제3 양자점 층은 제2 양자점 층에 인접하여 배치되고, 제3 양자점 층은 광원에 의해 생성된 광의 여기시 적어도 제3 이차 광을 방출하는 복수의 적어도 제3 양자점을 포함하고, 제3 양자점 층에서 제3 이차 광의 피크 파장은 광원에 더 가까운 인접 층에서 이차 광의 피크 파장보다 더 낮은, 다층 필름.
양태 9. 양태 1A 내지 8 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 복수의 제1 양자점의 적어도 일부가 복수의 제2 양자점의 적어도 일부보다 더 큰, 다층 필름.
양태 10. 양태 1A 내지 9 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 복수의 제1 양자점이 약 3 나노미터(nm) 내지 약 11 nm 크기를 갖는 양자점을 포함하는, 다층 필름.
양태 11. 양태 1A 내지 10 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제1 복수의 양자점이 약 600 nm 내지 약 750 nm의 피크 방출 파장을 갖는 적색 인광체를 포함하는, 다층 필름.
양태 12. 양태 1A 내지 10 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제1 복수의 양자점이 600 nm 내지 750 nm의 피크 방출 파장을 갖는 적색 인광체를 포함하는, 다층 필름.
양태 13. 양태 1A 내지 12 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제2 복수의 양자점이 약 1 nm 내지 약 8 nm 크기의 양자점을 포함하는, 다층 필름.
양태 14. 양태 1A 내지 12 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제2 복수의 양자점이 1 nm 내지 8 nm 크기의 양자점을 포함하는, 댜층 필름.
양태 15. 양태 1A 내지 14 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제2 복수의 양자점이 약 490 nm 내지 약 580 nm의 피크 방출 파장을 갖는 녹색 인광체를 포함하는, 다층 필름.
양태 16. 양태 1A 내지 14 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제2 복수의 양자점이 490 nm 내지 580 nm의 피크 방출 파장을 갖는 녹색 인광체를 포함하는, 다층 필름.
양태 17. 양태 1A 내지 16 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 복수의 제1 양자점 및 복수의 제2 양자점 중 하나 또는 둘 다가 인쇄 공정, 압출 공정 또는 용융 압출 공정, 용액-주조 공정, 리소그래피 공정 또는 중합 공정에 의해 그들 각각의 양자점 층에 배치되는, 다층 필름.
양태 18. 양태 1A 내지 17 중 어느 한 양태에 있어서, 하나 이상의 상기 제1 양자점 층 또는 제2 양자점 층을 둘러싸는 하나 이상의 장벽 층을 추가로 포함하는, 다층 필름.
양태 19. 양태 1A 내지 18 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제1 중합체 매트릭스 또는 제2 중합체 매트릭스 중 하나 또는 둘 다가 폴리카르보네이트, 아크릴(폴리메틸메타크릴레이트), 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리티오펜, 에폭시, 폴리비닐, 폴리-디아세틸렌, 폴리페닐렌, 폴리펩티드, 폴리사카라이드, 폴리실록산, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아크릴아미드, 폴리피롤, 폴리이미다졸, 폴리포스페이트 폴리(N-비닐 카바졸), 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 지방족 및 지환족 이소시아네이트로부터 제조된 폴리우레탄, 부티레이트, (글리콜 변형된 폴리에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(말레산-알트-옥타데센), 리간드 통합된 폴리노보넨, 폴리아민, 티올화 폴리페놀, 및 작용화된 이온성 중합체, 또는 폴리(비닐 피롤리돈) 또는 그의 조합을 포함하는, 다층 필름.
양태 20. 양태 1 내지 19 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 복수의 제1 양자점 및 복수의 제2 양자점 중 하나 또는 둘 다가 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AISb, InN, InP, InAs, InSb, SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe, SiC, SiGe, GaAs, GaP, GaAs, GaSb, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InP, InSb, AlAs, 그의 합금, 및 그의 혼합물을 포함하는, 다층 필름.
양태 21. 양태 1 내지 20 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 복수의 제1 양자점 및 복수의 제2 양자점 중 하나 또는 둘 다가 코어-쉘 구조를 포함하는, 다층 필름.
양태 22. 양태 1 내지 21 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제1 중합체 매트릭스 및 제2 중합체 매트릭스 중 하나 또는 둘 다가 굴절률-변형 첨가제를 추가로 포함하는, 다층 필름.
양태 23. 양태 1 내지 22 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제1 중합체 매트릭스가 제1 양자점을 캡슐화하는 리간드에 호환되도록 선택되는, 다층 필름.
양태 24. 양태 1 내지 23 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제2 중합체 매트릭스가 제2 양자점을 캡슐화하는 리간드에 호환되도록 선택되는, 다층 필름.
양태 25. 양태 1 내지 24 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 복수의 제1 양자점이 제1 캡슐재 물질을 포함하고, 상기 복수의 제2 양자점이 제2 캡슐재 물질을 포함하며, 제1 및 제2 캡슐재 물질이 상이한 중합체를 포함하는, 다층 필름.
양태 26. 양태 1 내지 25 중 어느 한 양태의 다층 필름을 포함하는 물품.
양태 27. 양태 1 내지 26 중 어느 한 양태에 따른 다층 필름의 형성 방법.
양태 28A. 다층 필름으로서, 제1 중합체 매트릭스 및 제1 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제1 양자점을 포함하는 제1 양자점 층으로서, 여기서 복수의 제1 양자점은 제1 중합체 매트릭스 내에 서로 이격되어 있어 그들 사이에 갭을 한정하는, 제1 양자점 층; 및 제1 양자점 층에 인접하여 배치되는 제2 양자점 층으로서, 제2 중합체 매트릭스 및 제2 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제2 양자점을 포함하여 복수의 제2 양자점의 적어도 일부가 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 제1 중합체 매트릭스에서 한정된 갭과 정렬되도록 하는, 제2 양자점 층을 포함하며,
여기서 복수의 제1 양자점은 제1 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고, 복수의 제2 양자점은 제2 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고, 제1 중합체 매트릭스는 제1 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖고, 제2 중합체 매트릭스는 제2 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖는, 다층 필름.
양태 28B. 다층 필름으로서, 제1 중합체 매트릭스 및 제1 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제1 양자점을 포함하는 제1 양자점 층으로서, 여기서 복수의 제1 양자점은 제1 중합체 매트릭스 내에 서로 이격되어 있어 그들 사이에 갭을 한정하는, 제1 양자점 층; 및 제1 양자점 층에 인접하여 배치되는 제2 양자점 층으로서, 제2 중합체 매트릭스 및 제2 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제2 양자점을 포함하여 복수의 제2 양자점의 적어도 일부가 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 제1 중합체 매트릭스에서 한정된 갭과 정렬되도록 하는, 제2 양자점 층으로 본질적으로 이루어지며,
여기서 복수의 제1 양자점은 제1 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고, 복수의 제2 양자점은 제2 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고, 제1 중합체 매트릭스는 제1 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖고, 제2 중합체 매트릭스는 제2 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖는, 다층 필름.
양태 28C. 다층 필름으로서, 제1 중합체 매트릭스 및 제1 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제1 양자점을 포함하는 제1 양자점 층으로서, 여기서 복수의 제1 양자점은 제1 중합체 매트릭스 내에 서로 이격되어 있어 그들 사이에 갭을 한정하는, 제1 양자점 층; 및 제1 양자점 층에 인접하여 배치되는 제2 양자점 층으로서, 제2 중합체 매트릭스 및 제2 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제2 양자점을 포함하여 복수의 제2 양자점의 적어도 일부가 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 제1 중합체 매트릭스에서 한정된 갭과 정렬되도록 하는, 제2 양자점 층으로 이루어지며,
여기서 복수의 제1 양자점은 제1 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고, 복수의 제2 양자점은 제2 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고, 제1 중합체 매트릭스는 제1 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖고, 제2 중합체 매트릭스는 제2 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖는, 다층 필름.
양태 29A. 다층 필름으로서, 제1 복수의 제1 부분 및 제1 복수의 제2 부분을 포함하는 제1 양자점 층으로서, 제 1 부분이 복수의 제1 양자점을 포함하고 제2 부분이 제1 중합체 매트릭스 및 하나 이상의 첨가제로 본질적으로 이루어지며, 여기서 복수의 제1 부분 및 복수의 제2 부분은 교대하는 패턴으로 배치되는, 제1 양자점 층; 및 제1 양자점 층에 인접하여 배치되는 제2 양자점 층으로서, 제2 복수의 제1 부분 및 제2 복수의 제2 부분을 포함하며, 여기서 제2 복수의 제1 부분은 복수의 제2 양자점을 포함하고, 제2 복수의 제2 부분은 제2 중합체 매트릭스로 본질적으로 이루어지거나, 또는 제2 중합체 매트릭스 및 하나 이상의 첨가제로 본질적으로 이루어지며, 여기서 제2 복수의 제1 부분 및 제2 복수의 제2 부분은 교대하는 패턴으로 배치되는, 제2 양자점 층을 포함하며,
여기서 제1 복수의 제1 부분 및 제2 부분, 및 제2 복수의 제1 부분 및 제2 부분은 복수의 제2 양자점이 직교 축에 걸친 복수의 제1 양자점과 중첩되지 않도록 배치되고, 제1 중합체 매트릭스는 제1 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖고, 제2 중합체 매트릭스는 제2 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖는, 다층 필름.
양태 29B. 다층 필름으로서, 제1 복수의 제1 부분 및 제1 복수의 제2 부분을 포함하는 제1 양자점 층으로서, 제1 부분이 복수의 제1 양자점을 포함하고 제2 부분이 제1 중합체 매트릭스 및 하나 이상의 첨가제로 본질적으로 이루어지며, 여기서 복수의 제1 부분 및 복수의 제2 부분은 교대하는 패턴으로 배치되는, 제1 양자점 층; 및 제1 양자점 층에 인접하여 배치되는 제2 양자점 층으로서, 제2 복수의 제1 부분 및 제2 복수의 제2 부분을 포함하며, 여기서 제2 복수의 제1 부분은 복수의 제2 양자점을 포함하고, 제2 복수의 제2 부분은 제2 중합체 매트릭스로 본질적으로 이루어지거나, 또는 제2 중합체 매트릭스 및 하나 이상의 첨가제로 본질적으로 이루어지며, 여기서 제2 복수의 제1 부분 및 제2 복수의 제2 부분은 교대하는 패턴으로 배치되는, 제2 양자점 층으로 본질적으로 이루어지며,
여기서 제1 복수의 제1 부분 및 제2 부분, 및 제2 복수의 제1 부분 및 제2 부분은 복수의 제2 양자점이 직교 축에 걸친 복수의 제1 양자점과 중첩되지 않도록 배치되고, 제1 중합체 매트릭스는 제1 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖고, 제2 중합체 매트릭스는 제2 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖는, 다층 필름.
양태 29C. 다층 필름으로서, 제1 복수의 제1 부분 및 제1 복수의 제2 부분을 포함하는 제1 양자점 층으로서, 제1 부분이 복수의 제1 양자점을 포함하고 제2 부분이 제1 중합체 매트릭스 및 하나 이상의 첨가제로 본질적으로 이루어지며, 여기서 복수의 제1 부분 및 복수의 제2 부분은 교대하는 패턴으로 배치되는, 제1 양자점 층; 및 제1 양자점 층에 인접하여 배치되는 제2 양자점 층으로서, 제2 복수의 제1 부분 및 제2 복수의 제2 부분을 포함하며, 여기서 제2 복수의 제1 부분은 복수의 제2 양자점을 포함하고, 제2 복수의 제2 부분은 제2 중합체 매트릭스로 본질적으로 이루어지거나, 또는 제2 중합체 매트릭스 및 하나 이상의 첨가제로 본질적으로 이루어지며, 여기서 제2 복수의 제1 부분 및 제2 복수의 제2 부분은 교대하는 패턴으로 배치되는, 제2 양자점 층으로 이루어지며,
여기서 제1 복수의 제1 부분 및 제2 부분, 및 제2 복수의 제1 부분 및 제2 부분은 복수의 제2 양자점이 직교 축에 걸친 복수의 제1 양자점과 중첩되지 않도록 배치되고, 제1 중합체 매트릭스는 제1 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖고, 제2 중합체 매트릭스는 제2 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖는, 다층 필름.
양태 30A. 다층 필름의 제조 방법으로서, 제1 중합체 매트릭스 및 제1 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제1 양자점을 포함하는 제1 양자점 층으로서, 여기서 복수의 제1 양자점은 제1 중합체 매트릭스 내에 서로 이격되어 있어 그들 사이에 갭을 한정하고, 복수의 제1 양자점은 광원으로부터 생성된 광에 의해 여기시 제1 이차 광을 방출하는 제1 양자점 층을 형성하는 단계, 및 제1 양자점 층에 인접하여 배치되는 제2 양자점 층으로서, 제2 중합체 매트릭스 및 제2 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제2 양자점을 포함하여 복수의 제2 양자점의 적어도 일부가 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 제1 중합체 매트릭스에서 한정된 갭과 정렬되도록 하고, 복수의 제2 양자점은 광원으로부터 생성된 광에 의해 여기시 제2 이차 광을 방출하는, 제2 양자점 층을 형성하는 단계를 포함하며;
여기서 제1 이차 광의 피크 파장은 제2 이차 광의 피크 파장보다 더 높고, 제1 양자점 층은 제2 양자점 층보다 광원에 더 가깝게 인접하여 배치되고, 복수의 제2 양자점은 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 복수의 제1 양자점과 실질적으로 중첩되지 않고, 복수의 제1 양자점은 제1 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고, 복수의 제2 양자점은 제2 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고, 제1 중합체 매트릭스는 제1 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖고, 제2 중합체 매트릭스는 제2 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖는, 방법.
양태 30B. 다층 필름의 제조 방법으로서, 제1 중합체 매트릭스 및 제1 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제1 양자점을 포함하는 제1 양자점 층으로서, 여기서 복수의 제1 양자점은 제1 중합체 매트릭스 내에 서로 이격되어 있어 그들 사이에 갭을 한정하고, 복수의 제1 양자점은 광원으로부터 생성된 광에 의해 여기시 제1 이차 광을 방출하는, 제1 양자점 층을 형성하는 단계; 및 제1 양자점 층에 인접하여 배치되는 제2 양자점 층으로서, 제2 중합체 매트릭스 및 제2 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제2 양자점을 포함하여 복수의 제2 양자점의 적어도 일부가 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 제1 중합체 매트릭스에서 한정된 갭과 정렬되도록 하고, 복수의 제2 양자점은 광원으로부터 생성된 광에 의해 여기시 제2 이차 광을 방출하는, 제2 양자점 층을 형성하는 단계로 본질적으로 이루어지며;
여기서 제1 이차 광의 피크 파장은 제2 이차 광의 피크 파장보다 더 높고, 제1 양자점 층은 제2 양자점 층보다 광원에 더 가깝게 인접하여 배치되고, 복수의 제2 양자점은 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 복수의 제1 양자점과 실질적으로 중첩되지 않고, 복수의 제1 양자점은 제1 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고, 복수의 제2 양자점은 제2 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고, 제1 중합체 매트릭스는 제1 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖고, 제2 중합체 매트릭스는 제2 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖는, 방법.
양태 30C. 다층 필름의 제조 방법으로서, 제1 중합체 매트릭스 및 제1 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제1 양자점을 포함하는 제1 양자점 층으로서, 여기서 복수의 제1 양자점은 제1 중합체 매트릭스 내에 서로 이격되어 있어 그들 사이에 갭을 한정하고, 복수의 제1 양자점은 광원으로부터 생성된 광에 의해 여기시 제1 이차 광을 방출하는, 제1 양자점 층을 형성하는 단계; 및 제1 양자점 층에 인접하여 배치되는 제2 양자점 층으로서, 제2 중합체 매트릭스 및 제2 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제2 양자점을 포함하여 복수의 제2 양자점의 적어도 일부가 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 제1 중합체 매트릭스에서 한정된 갭과 정렬되도록 하고, 복수의 제2 양자점은 광원으로부터 생성된 광에 의해 여기시 제2 이차 광을 방출하는, 제2 양자점 층을 형성하는 단계로 이루어지며;
여기서 제1 이차 광의 피크 파장은 제2 이차 광의 피크 파장보다 더 높고, 제1 양자점 층은 제2 양자점 층보다 광원에 더 가깝게 인접하여 배치되고, 복수의 제2 양자점은 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 복수의 제1 양자점과 실질적으로 중첩되지 않고, 복수의 제1 양자점은 제1 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고, 복수의 제2 양자점은 제2 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고, 제1 중합체 매트릭스는 제1 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖고, 제2 중합체 매트릭스는 제2 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖는, 방법.
양태 31. 양태 28A 내지 30C 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제1 양자점 층이 청색 발광원에 인접하여 배치되고, 제1 양자점 층이 제2 양자점 층보다 청색 발광원과 더 가까운 거리에 있는, 방법.
양태 32. 양태 28A 내지 31 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제1 중합체 매트릭스가 제1 양자점의 0.5 이내의 굴절률을 갖고, 제2 중합체 매트릭스가 제2 양자점의 0.5 이내의 굴절률을 갖는, 방법.
양태 33. 양태 28A 내지 31 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제1 중합체 매트릭스가 제1 양자점의 약 0.5 이내의 굴절률을 갖고, 제2 중합체 매트릭스가 제2 양자점의 약 0.5 이내의 굴절률을 갖는, 방법.
양태 34. 양태 28A 내지 33 중 어느 한 양태에 있어서, 적어도 제3 양자점 층을 추가로 포함하며, 여기서 제3 양자점 층은 제2 양자점 층에 인접하여 배치되고, 제3 양자점 층은 광원에 의해 생성된 광의 여기시 적어도 제3 이차 광을 방출하는 복수의 적어도 제3 양자점을 포함하고, 제3 양자점 층에서 제3 이차 광의 피크 파장은 광원에 더 가까운 인접 층에서 이차 광의 피크 파장보다 더 낮은, 방법.
양태 35. 양태 28A 내지 34 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 복수의 제1 양자점의 적어도 일부가 복수의 제2 양자점의 적어도 일부보다 더 큰, 방법.
양태 36. 양태 28A 내지 35 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 복수의 제1 양자점이 약 3 나노미터(nm) 내지 약 11 nm 크기를 갖는 양자점을 포함하는, 방법.
양태 37. 양태 28A 내지 35 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 복수의 제1 양자점이 3 나노미터(nm) 내지 11 nm 크기를 갖는 양자점을 포함하는, 방법.
양태 38. 양태 28A 내지 37 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제1 복수의 양자점이 약 600 nm 내지 약 750 nm의 피크 방출 파장을 갖는 적색 인광체를 포함하는, 방법.
양태 39. 양태 28A 내지 37 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제1 복수의 양자점이 600 nm 내지 750 nm의 피크 방출 파장을 갖는 적색 인광체를 포함하는, 방법.
양태 40. 양태 28A 내지 39 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제2 복수의 양자점이 약 1 nm 내지 약 8 nm 크기의 양자점을 포함하는, 방법.
양태 41. 양태 28A 내지 40 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제2 복수의 양자점이 약 490 nm 내지 약 580 nm의 피크 방출 파장을 갖는 녹색 인광체를 포함하는, 방법.
양태 42. 양태 28A 내지 41 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제2 복수의 양자점이 490 nm 내지 580 nm의 피크 방출 파장을 갖는 녹색 인광체를 포함하는, 방법.
양태 43. 양태 28A 내지 42 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 복수의 제1 양자점 및 복수의 제2 양자점 중 하나 또는 둘 다가 인쇄 공정, 압출 공정 또는 용융 압출 공정, 용액-주조 공정, 리소그래피 공정 또는 중합 공정에 의해 그들 각각의 양자점 층에 배치되는, 방법.
양태 44. 양태 28A 내지 43 중 어느 한 양태에 있어서, 하나 이상의 상기 제1 양자점 층 또는 제2 양자점 층을 둘러싸는 하나 이상의 장벽 층을 추가로 포함하는, 방법.
양태 45. 양태 28A 내지 44 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제1 중합체 매트릭스 또는 제2 중합체 매트릭스 중 하나 또는 둘 다가 폴리카르보네이트, 아크릴(폴리메틸메타크릴레이트), 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리티오펜, 에폭시, 폴리비닐, 폴리-디아세틸렌, 폴리페닐렌, 폴리펩티드, 폴리사카라이드, 폴리실록산, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아크릴아미드, 폴리피롤, 폴리이미다졸, 폴리포스페이트 폴리(N-비닐 카바졸), 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 지방족 및 지환족 이소시아네이트로부터 제조된 폴리우레탄, 부티레이트, (글리콜 변형된 폴리에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(말레산-알트-옥타데센), 리간드 통합된 폴리노보넨, 폴리아민, 티올화 폴리페놀, 및 작용화된 이온성 중합체, 또는 폴리(비닐 피롤리돈) 또는 그의 조합을 포함하는, 방법.
양태 46. 양태 28A 내지 45 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 복수의 제1 양자점 및 복수의 제2 양자점 중 하나 또는 둘 다가 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AISb, InN, InP, InAs, InSb, SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe, SiC, SiGe, GaAs, GaP, GaAs, GaSb, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InP, InSb, AlAs, 그의 합금, 및 그의 혼합물을 포함하는, 다층 필름.
양태 47. 양태 28A 내지 46 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 복수의 제1 양자점 및 복수의 제2 양자점 중 하나 또는 둘 다가 코어-쉘 구조를 포함하는, 다층 필름.
양태 48. 양태 28A 내지 47 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제1 중합체 매트릭스 및 제2 중합체 매트릭스 중 하나 또는 둘 다가 굴절률-변형 첨가제를 추가로 포함하는, 다층 필름.
양태 49. 양태 28A 내지 48 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제1 중합체 매트릭스가 제1 양자점을 캡슐화하는 리간드에 호환되도록 선택되는, 다층 필름.
양태 50. 양태 28A 내지 49 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 제2 중합체 매트릭스가 제2 양자점을 캡슐화하는 리간드에 호환되도록 선택되는, 다층 필름.
양태 51. 양태 28A 내지 50 중 어느 한 양태에 있어서, 상기 복수의 제1 양자점이 제1 캡슐재 물질을 포함하고, 복수의 제2 양자점이 제2 캡슐재 물질을 포함하며, 여기서 제1 및 제2 캡슐재 물질이 상이한 중합체를 포함하는, 다층 필름.
양태 52. 양태 28A 내지 51 중 어느 한 양태에 따른 방법에 의해 형성된 다층 필름을 포함하는 물품.
정의
본원에 사용된 용어가 특정한 양태만을 기재하는 목적을 위한 것이고, 제한하는 것으로 의도되지 않음이 이해되어야 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 바와 같이, "포함하는"이라는 용어는 "로 이루어진" 및 "로 본질적으로 이루어진" 실시양태를 포함할 수 있다. 달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용되는 모든 과학 및 기술 용어는 본 개시내용이 속하는 관련 기술분야의 통상의 기술자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서 및 하기 청구범위에서, 본원에 정의될 다수의 용어를 참조할 것이다.
본 명세서 전체에 걸쳐, 범위 형식으로 표현된 값은 범위의 한계로서 명백하게 언급된 수치 값뿐만 아니라, 각각의 수치 값 및 하위 범위가 명백하게 언급된 것처럼 해당 범위 내에 포함된 모든 개별 수치 값 또는 하위 범위를 포함하도록 유연한 방식으로 해석되어야 한다. 예를 들어, "약 0.1% 내지 약 5%" 또는 "약 0.1% 내지 5%"의 범위는 약 0.1% 내지 약 5%뿐만 아니라, 표시된 범위 내의 개별 값(예: 1%, 2%, 3%, 및 4%) 및 하위 범위(예: 0.1% 내지 0.5%, 1.1% 내지 2.2%, 3.3% 내지 4.4%)도 포함하도록 해석되어야 한다. "약 X 내지 Y"라는 표현은 달리 나타내지 않는 한 "약 X 내지 약 Y"와 동일한 의미를 갖는다. 마찬가지로, "약 X, Y, 또는 약 Z"라는 표현은 달리 나타내지 않는 한 "약 X, 약 Y, 또는 약 Z"와 동일한 의미를 갖는다. 본원에 사용된 "약"이라는 용어는 값 또는 범위의 변동성 정도, 예를 들어, 명시된 값 또는 명시된 범위 한계의 10% 이내, 5% 이내, 또는 1% 이내를 허용할 수 있으며, 정확한 명시된 값 또는 범위를 포함한다.
범위는 하나의 특정한 값에서 또 다른 특정한 값까지로 본원에 표현될 수 있다. 이러한 범위가 표현될 때, 또 다른 양태는 하나의 특정한 값에서 다른 특정한 값까지를 포함한다. 유사하게는, 값이 선행사 '약'을 사용하여 근사치로 표현될 때, 특정한 값이 또 다른 양태를 형성함이 이해될 것이다. 또한 각 범위의 종점이 다른 종점과 관련하여, 그리고 다른 종점과 무관하게 유의함이 이해될 것이다. 또한, 본원에 개시된 다수의 값이 있으며, 각 값은 또한 값 자체에 더하여 해당 특정한 값을 "약"으로 본원에 개시함이 이해된다. 예를 들어, 값 "10"이 개시되면, "약 10"이 또한 개시된다. 또한, 2개의 특정한 단위 사이의 각 단위가 또한 개시됨이 이해된다. 예를 들어, 10 및 15가 개시되면, 11, 12, 13, 및 14 또한 개시된다.
본원에 사용된 바와 같이, "약" 및 "에서 또는 약"이라는 용어는 해당 양 또는 값이 대략 또는 거의 동일한 일부 다른 값으로 지정된 값일 수 있음을 의미한다. 일반적으로, 본원에 사용된 바와 같이, 공칭 값은 달리 지시되거나 추론되지 않는 한 ± 5% 변동을 나타냄이 이해된다. 상기 용어는 유사한 값이 청구범위에서 인용된 동등한 결과 또는 효과를 촉진함을 전달하고자 한다. 즉, 양, 크기, 식, 매개변수, 및 다른 수량 및 특징이 정확하지 않고 정확할 필요는 없지만, 허용오차, 변환 계수, 반올림, 측정 오차 등, 및 관련 기술분야의 기술자에게 알려진 다른 인자를 반영하여 원하는 대로 근사치이고/이거나 더 크거나 더 작을 수 있음이 이해된다. 일반적으로, 양, 크기, 식, 매개변수 또는 다른 수량 또는 특징은 그렇게 명확히 언급되어 있든 아니든 "약" 또는 "근사치"이다. "약"이 정량적 값 앞에 사용되는 경우, 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 매개변수 또한 특정한 정량적 값 자체를 포함함이 이해된다.
본 문서에서, 단수형 용어는 문맥상 달리 명확하게 나타내지 않는 한 하나 또는 하나 초과를 포함하는데 사용된다. "또는"이라는 용어는 달리 나타내지 않는 한 비배타적인 "또는"을 지칭하는데 사용된다. "A 및 B 중 적어도 하나"라는 표현은 "A, B, 또는 A 및 B"와 동일한 의미를 갖는다. 또한, 본원에 이용된 어법 또는 용어는, 달리 정의되지 않는 한, 단지 설명의 목적을 위한 것이고 제한하기 위한 것이 아님이 이해되어야 한다. 섹션 제목의 임의의 용도는 문서를 읽는 것을 보조하고자 하는 것이고, 제한하는 것으로 해석되지 않아야 하며; 섹션 제목과 관련한 정보는 특정한 섹션 내에서 또는 밖에서 발생할 수 있다.
본원에 기재된 방법에서, 시간적 또는 작동적 순서가 명백하게 언급된 경우를 제외하고는, 행위는 본 개시내용의 원리에서 벗어나지 않으면서 임의의 순서로 수행될 수 있다. 또한, 명시된 행위는 명백한 청구 언어가 별도로 수행될 수 있음을 언급하지 않는 한, 동시에 수행될 수 있다. 예를 들어, X를 수행하는 청구 행위 및 Y를 수행하는 청구 행위는 단일 작동 내에서 동시에 수행될 수 있고, 생성된 공정은 청구된 공정의 문자 그대로의 범주 내에 속할 것이다.
본원에 사용된 "실질적으로"라는 용어는 적어도 약 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99.5%, 99.9%, 99.99%, 또는 적어도 약 99.999% 이상, 또는 100%에서와 같이, 다수의, 또는 대부분의, 또는 거의 완전히를 지칭한다. "실질적으로 중첩되는"이라는 어구는 양자점이 부분적으로 커버되도록 연장되는 다층 필름의 층에 직교 방향으로 중첩되는 양을 지칭할 수 있다. 다시 말해서, "실질적으로 중첩되는"은 양자점이 광원으로부터 광 경로의 동일한 부분 내에 있어서 양자점의 일부가 또 다른 양자점에 걸쳐 연장되거나 또는 돌출되어 그에 의해 다른 양자점에 대한 광 경로를 차단(또는 부분적으로 차단)하도록 하는 것을 나타낼 수 있다. "실질적으로 중첩되지 않는" 경우, 양자점은 다층 필름의 층에 직교하는 평면에서 광 경로로부터 서로 방해하지 않는다. 중첩량은 흡수 및 형광 양자 수율 측정에 의해 측정되고 정량화될 수 있다.
본원에 사용된 "피크 파장"은 관찰된 광 스펙트럼이 가장 높은 강도에 도달하는 파장을 지칭할 수 있다. 양자점과 같은 광을 방출하는 물체의 경우, 피크 파장은 가장 큰 방출력을 갖는 스펙트럼 라인을 지칭할 수 있다. "피크 방출 파장"은 "피크 파장"과 상호교환가능하게 사용될 수 있다. 피크 파장은 분광형광계를 사용하여 결정될 수 있다. 피크 파장 측정을 위해 다수의 표준이 이용가능하다. 예시적인 표준은 ASTM E388-04(2015)이다.
본원에 사용된 "유기 기"라는 용어는 임의의 탄소-함유 작용기를 지칭한다. 예를 들어, 산소-함유 기 예컨대 알콕시 기, 아릴옥시 기, 아릴킬옥시 기, 옥소(카르보닐) 기, 카르복실산, 카르복실레이트, 및 카르복실레이트 에스테르를 포함하는 카르복실 기; 황-함유 기 예컨대 알킬 및 아릴 술피드 기; 및 다른 헤테로원자-함유 기. 유기 기의 비제한적인 예는 OR, OOR, OC(O)N(R)2, CN, CF3, OCF3, R, C(O), 메틸렌디옥시, 에틸렌디옥시, N(R)2, SR, SOR, SO2R, SO2N(R)2, SO3R, C(O)R, C(O)C(O)R, C(O)CH2C(O)R, C(S)R, C(O)OR, OC(O)R, C(O)N(R)2, OC(O)N(R)2, C(S)N(R)2, (CH2)0-2N(R)C(O)R, (CH2)0-2N(R)N(R)2, N(R)N(R)C(O)R, N(R)N(R)C(O)OR, N(R)N(R)CON(R)2, N(R)SO2R, N(R)SO2N(R)2, N(R)C(O)OR, N(R)C(O)R, N(R)C(S)R, N(R)C(O)N(R)2, N(R)C(S)N(R)2, N(COR)COR, N(OR)R, C(=NH)N(R)2, C(O)N(OR)R, C(=NOR)R, 및 치환 또는 비치환된 (C1-C100)히드로카르빌을 포함하며, 여기서 R은 수소(다른 탄소 원자를 포함하는 예에서) 또는 탄소계 모이어티일 수 있고, 상기 탄소계 모이어티는 치환 또는 비치환될 수 있다.
본원에 정의된 바와 같은 분자 또는 유기 기와 함께 본원에 사용된 "치환된"이라는 용어는 그 안에 함유된 하나 이상의 수소 원자가 하나 이상의 비수소 원자로 대체된 상태를 지칭한다. 본원에 사용된 "작용기" 또는 "치환기"라는 용어는 분자로 또는 유기 기로 치환될 수 있거나 또는 치환된 기를 지칭한다. 치환기 또는 작용기의 예는 할로겐(예: F, Cl, Br, 및 I); 히드록시 기, 알콕시 기, 아릴옥시 기, 아르알킬옥시 기, 옥소(카르보닐) 기, 카르복실산, 카르복실레이트, 및 카르복실레이트 에스테르를 포함하는 카르복실 기와 같은 기에서의 산소 원자; 티올 기, 알킬 및 아릴 술피드 기, 술폭시드 기, 술폰 기, 술포닐 기, 및 술폰아미드 기와 같은 기에서의 황 원자; 아민, 히드록시아민, 니트릴, 니트로 기, N-산화물, 히드라지드, 아지드, 및 엔아민과 같은 기에서의 질소 원자; 및 다양한 다른 기에서의 다른 헤테로원자를 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 치환된 탄소(또는 다른) 원자에 결합될 수 있는 치환기의 비제한적인 예는 F, Cl, Br, I, OR, OC(O)N(R)2, CN, NO, NO2, ONO2, 아지도, CF3, OCF3, R, O(옥소), S(티오노), C(O), S(O), 메틸렌디옥시, 에틸렌디옥시, N(R)2, SR, SOR, SO2R, SO2N(R)2, SO3R, C(O)R, C(O)C(O)R, C(O)CH2C(O)R, C(S)R, C(O)OR, OC(O)R, C(O)N(R)2, OC(O)N(R)2, C(S)N(R)2, (CH2)0-2N(R)C(O)R, (CH2)0-2N(R)N(R)2, N(R)N(R)C(O)R, N(R)N(R)C(O)OR, N(R)N(R)CON(R)2, N(R)SO2R, N(R)SO2N(R)2, N(R)C(O)OR, N(R)C(O)R, N(R)C(S)R, N(R)C(O)N(R)2, N(R)C(S)N(R)2, N(COR)COR, N(OR)R, C(=NH)N(R)2, C(O)N(OR)R, 및 C(=NOR)R을 포함하며, 여기서 R은 수소 또는 탄소계 모이어티일 수 있으며; 예를 들어, R은 수소, (C1-C100)히드로카르빌, 알킬, 아실, 시클로알킬, 아릴, 아르알킬, 헤테로시클릴, 헤테로아릴, 또는 헤테로아릴알킬일 수 있거나; 또는 질소 원자 또는 인접한 질소 원자에 결합된 2개의 R 기는 질소 원자 또는 원자들과 함께 헤테로시클릴을 형성할 수 있다.
본원에 사용된 "알킬"이라는 용어는 직쇄 및 분지형 알킬 기 및 시클로알킬 기를 지칭한다. 직쇄 알킬 기의 예는 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 것들 예컨대 메틸, 에틸, n-프로필, n-부틸, n-펜틸, n-헥실, n-헵틸, 및 n-옥틸 기를 포함한다. 분지형 알킬 기의 예는 이소프로필, 이소-부틸, sec-부틸, t-부틸, 네오펜틸, 이소펜틸, 및 2,2-디메틸프로필 기를 포함하나 이에 제한되지는 않는다.
본원에 사용된 "알케닐"이라는 용어는, 적어도 하나의 이중 결합이 2개의 탄소 원자 사이에 존재하는 것을 제외하고는, 본원에 정의된 바와 같은 직쇄 및 분지쇄 및 시클릭 알킬 기를 지칭한다.
본원에 사용된 "아실"이라는 용어는 카르보닐 모이어티를 함유하는 기를 지칭하며, 상기 기는 카르보닐 탄소 원자를 통해 결합되어 있다.
본원에 사용된 "시클로알킬"이라는 용어는 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 및 시클로옥틸 기와 같지만 이에 제한되지는 않는 시클릭 알킬 기를 지칭한다. 일부 양태에서, 시클로알킬 기는 3 내지 약 8-12개의 고리 원을 가질 수 있는 반면, 다른 양태에서 고리 탄소 원자의 수는 3 내지 4, 5, 6, 또는 7개 범위이다.
본원에 사용된 "아릴"이라는 용어는 고리 내에 헤테로원자를 함유하지 않는 시클릭 방향족 탄화수소 기를 지칭한다. 따라서 아릴 기는 페닐, 아줄레닐, 헵타레닐, 비페닐, 인다세닐, 플루오레닐, 페난트레닐, 트리페닐레닐, 피레닐, 나프타세닐, 크리세닐, 비페닐레닐, 안트라세닐, 및 나프틸 기를 포함하나 이에 제한되지는 않는다.
본원에 사용된 "헤테로시클릴"이라는 용어는 3개 이상의 고리 원을 함유하는 방향족 및 비방향족 고리 화합물을 지칭하며, 그 중 하나 이상은 N, O, 및 S와 같지만 이에 제한되지는 않는 헤테로원자이다.
본원에 사용된 "알콕시"라는 용어는, 본원에 정의되는 바와 같이, 시클로알킬 기를 포함하는 알킬 기에 연결된 산소 원자를 지칭한다.
본원에 사용된 "할로", "할로겐, "또는 "할로겐화물" 기라는 용어는, 그 자체로 또는 또 다른 치환기의 일부로서, 달리 나타내지 않는 한, 플루오린, 염소, 브로민, 또는 아이오딘 원자를 의미한다.
본원에 사용된 "할로알킬" 기라는 용어는 모노-할로 알킬 기, 폴리-할로 알킬 기(여기서 모든 할로 원자는 동일하거나 상이할 수 있음), 및 퍼-할로 알킬 기를 포함하며, 여기서 모든 수소 원자는 플루오로와 같은 할로겐 원자로 대체된다. 할로알킬의 예는 트리플루오로메틸, 1,1-디클로로에틸, 1,2-디클로로에틸, 1,3-디브로모-3,3-디플루오로프로필, 퍼플루오로부틸 등을 포함한다.
본원에 사용된 "탄화수소" 또는 "히드로카르빌"이라는 용어는, 각각, 탄소 및 수소 원자를 포함하는 분자 또는 작용기를 지칭한다. 상기 용어는 또한 정상적으로 탄소 및 수소 원자 둘 다를 포함하는 분자 또는 작용기를 지칭할 수 있지만, 여기서 모든 수소 원자는 다른 작용기로 치환된다.
본원에 사용된 "히드로카르빌"이라는 용어는 직쇄, 분지형, 또는 시클릭 탄화수소로부터 유도된 작용기를 지칭하고, 알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴, 시클로알킬, 아실, 또는 그의 임의의 조합일 수 있다. 히드로카르빌 기는 (Ca-Cb)히드로카르빌로서 제시될 수 있으며, 여기서 a 및 b는 정수이고 탄소 원자의 임의의 a 내지 b 개수를 갖는 것을 의미한다. 예를 들어, (C1-C4)히드로카르빌은 히드로카르빌 기가 메틸(C1), 에틸(C2), 프로필(C3), 또는 부틸(C4)일 수 있음을 의미하고, (C0-Cb)히드로카르빌은 특정 양태에서 히드로카르빌 기가 없음을 의미한다.
본원에 사용된 "수 평균 분자량"(Mn)이라는 용어는 샘플 내 개별 분자의 분자량의 통상적인 산술 평균을 지칭한다. 이는 샘플 내 모든 분자의 총 중량을 샘플 내 분자의 총 개수로 나눈 것으로 정의된다. 실험적으로, Mn은 식 Mn = ΣMini / Σni를 통해, 분자량 Mi의 ni 분자를 갖는 종 i의 분자량 분율로 나누어진 샘플을 분석함으로써 결정된다. Mn은 겔 투과 크로마토그래피, 분광학적 말단기 분석, 및 삼투압 측정을 포함하는 다양한 널리 알려진 방법에 의해 측정될 수 있다. 명시되지 않는 경우, 본원에 주어진 중합체의 분자량은 수 평균 분자량이다.
본원에 정의된 "중량 평균 분자량"이라는 용어는 ΣMi 2ni / ΣMini와 동등한 Mw를 지칭하며, 여기서 ni는 분자량 Mi의 분자의 개수이다. 다양한 예에서, 중량 평균 분자량은 광 산란, 작은 각 중성자 산란, X-선 산란, 및 침강 속도를 사용하여 결정될 수 있다.
본원에 사용된 "양자점" 또는 "QD"(또는 QDs, 복수형)는 3개의 공간 방향으로 전도 대역 전자, 원자가 대역 홀 및 여기를 한정하는 반도체 나노미터 구조를 지칭한다. 이러한 한정은 하기 요인에 기인할 수 있다: 전위(외부 전극, 도핑, 응력 또는 불순물에 의해 생성됨), 2개의 상이한 반도체 물질 사이의 계면(예를 들어 자기-어셈블링 양자점), 반도체 표면(예컨대 반도체 나노결정) 또는 상기의 조합. QD는 이산 양자화된 에너지 스펙트럼을 가지며, 상응하는 파동 함수는 공간 내 양자점에 위치하지만, 여러 결정 격자 주기에 걸쳐 연장된다. 하나의 양자점은 소량의 전자(예: 약 1 내지 약 100), 홀 또는 홀-전자 쌍을 가지며, 즉, 그것이 운반하는 전기량은 전하 요소의 정수배이다. 양자점은 II-VI 족 또는 III-V 족 원소로 구성된 나노입자이다. 양자점의 입자 직경은 일반적으로 1 nm 내지 10 nm이다. 전자 및 홀이 양자적으로 한정되어 있으므로, 연속 에너지 대역 구조는 분자 특징을 갖는 별개의 에너지 수준 구조로 변환되며, 이는 자극 후 형광을 방출할 수 있다.
본원에 사용된 "복사"라는 용어는 매질 또는 공간을 통해 이동하는 에너지 입자를 지칭한다. 복사의 예는 가시광, 적외선 광, 마이크로파, 전파, 초저주파, 극저주파, 열 복사(열), 및 흑체 복사이다.
본원에 사용된 "UV 광"이라는 용어는 자외선 광을 지칭하며, 이는 약 10 nm 내지 약 400 nm의 파장을 갖는 전자기선 복사이다.
본원에 사용된 "경화"라는 용어는 임의의 형태의 복사에 노출시키는 것, 가열시키는 것, 또는 물리적 또는 화학적 반응을 겪게 하여 경화 또는 점도의 증가를 초래하는 것을 지칭한다.
본원에 사용된 "코팅"이라는 용어는 코팅된 표면 상의 물질의 연속 또는 불연속 층을 지칭하며, 여기서 물질의 층은 표면을 침투할 수 있고, 공극과 같은 영역을 채울 수 있으며, 상기 물질의 층은 평면 또는 곡면을 포함하는 임의의 3차원 형상을 가질 수 있다. 일 예에서, 코팅은 코팅 물질의 배스에 침지시킴으로써, 하나 이상의 표면에 적용될 수 있으며, 그 중 임의의 것은 다공성 또는 비다공성일 수 있다.
본원에 사용된 "표면"이라는 용어는 물체의 경계 또는 측면을 지칭하며, 여기서 경계 또는 측면은 임의의 둘레 형상을 가질 수 있고, 편평하거나, 구부러지거나, 또는 각진 것을 포함한 임의의 3차원 형상을 가질 수 있으며, 상기 경계 또는 측면은 연속 또는 불연속일 수 있다. 표면이라는 용어는 일반적으로 내포된 깊이가 없는 물체의 가장 바깥쪽 경계를 지칭하긴 하지만, '공극'이라는 용어가 표면에 관하여 사용될 때, 이는 공극이 표면 아래 기판으로 연장되는 표면 개구 및 깊이 둘 다를 지칭한다.
본원에 사용된 "투명한"이라는 용어는 개시된 조성물에 대한 투과율 수준이 50% 초과임을 의미한다. 투과율은 적어도 60%, 70%, 80%, 85%, 90%, 또는 95%, 또는 상기 예시된 값으로부터 유도된 임의의 범위의 투과율 값인 것이 바람직하다. "투명한"의 정의에서, "투과율"이라는 용어는 3.2 밀리미터의 두께에서 ASTM D1003에 따라 측정된 샘플을 통해 통과하는 입사 광의 양을 지칭한다.
본원에 사용된 용어 "굴절률" 본원에 사용된 "굴절률" 또는 "굴절의 지수"라는 용어는 해당 물질 또는 매질에서 광속의 측정치인 무차원 수를 지칭한다. 이는 전형적으로 고려되는 물질 또는 매질과 비교하여 진공에서의 광속의 비로서 표현된다. 이는 수학적으로 하기와 같이 쓰여질 수 있다:
n = 진공에서의 광속 / 매질에서의 광속
본원에 사용된 "중합체"라는 용어는 적어도 하나의 반복 단위를 갖는 분자를 지칭하며, 공중합체 및 단독중합체를 포함할 수 있다. 본원에 기재된 중합체는 임의의 적합한 방식으로 종결될 수 있다. 일부 양태에서, 중합체는 적합한 중합 개시제, -H, -OH, 치환 또는 비치환된 (C1-C20)히드로카르빌(예: (C1-C10)알킬 또는(C6-C20)아릴)(-O-, 치환 또는 비치환된 -NH-, 및 -S-로부터 독립적으로 선택된 0, 1, 2, 또는 3개의 기로 중단됨), 폴리(치환 또는 비치환된 (C1-C20)히드로카르빌옥시), 및 폴리(치환 또는 비치환된 (C1-C20)히드로카르빌아미노)로부터 독립적으로 선택된 말단 기로 종결될 수 있다.
예시적인 유형의 폴리에틸렌은, 예를 들어, 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE, 예를 들어, 3.5 내지 7.5 백만 원자 질량 단위의 몰 질량), 초저분자량 폴리에틸렌(ULMWPE), 고분자량 폴리에틸렌(HMWPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE, 예를 들어, 약 0.93 내지 0.97 g/cm3 또는 970 kg/m3의 밀도), 고밀도 가교 폴리에틸렌(HDXLPE, 예를 들어, 약 0.938 내지 약 0.946 g/cm3의 밀도), 가교 폴리에틸렌(PEX 또는 XLPE, 예를 들어, ASTM F876에 따른 65 내지 89%의 가교 정도), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE, 예를 들어, 0.926 내지 0.940 g/cm3의 밀도), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE, 예를 들어, 약 0.910 g/cm3 내지 0.940 g/cm3), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 및 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE, 예를 들어, 약 0.880 내지 0.915 g/cm3의 밀도)을 포함한다.
실시예
일 예에서, 본 개시내용의 광학 구조물은 450 nm에서 피크 파장을 갖는 청색 LED 광 및 그에 인접하여 배치된 50 μm 두께를 갖는 아크릴 장벽 필름을 포함할 수 있다. 인접한 장벽 층은 에폭시 수지 및 그 안에 배치된 셀렌화 카드뮴을 포함하는 복수의 제1 양자점을 포함하는 제1 양자점 층일 수 있다. 셀렌화 카드뮴 양자점은 7.5 nm의 직경 및 650 nm에서의 피크 방출 파장을 가질 수 있다. 제1 양자점 층은 50 μm의 두께를 가질 수 있다. 제2 양자점 층은 제1 양자점 층에 인접할 수 있다. 제2 양자점 층은 셀렌화 카드뮴을 포함하는 복수의 제2 양자점을 포함할 수 있다. 에폭시 수지에 매립된 복수의 제2 양자점은 2.9 nm의 직경 및 525 nm에서의 피크 방출 파장을 가질 수 있다. 제2 양자점 층의 두께는 약 50 μm일 수 있다. 산화 알루미늄 및 약 10 nm의 두께를 포함하는 제2 장벽 필름은 양자점 층에 인접하여 배치될 수 있다.
본원에 기재된 방법 예는 적어도 부분적으로 기계 또는 컴퓨터 구현될 수 있다. 일부 예는 상기 예에 기재된 바와 같은 방법을 수행하기 위해 전자 장치를 구성하도록 작동가능한 명령어로 코딩된 컴퓨터-판독가능한 매체 또는 기계-판독가능한 매체를 포함할 수 있다. 이러한 방법의 구현은 마이크로코드, 어셈블리 언어 코드, 고급 언어 코드 등과 같은 코드를 포함할 수 있다. 이러한 코드는 다양한 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 판독가능한 명령어를 포함할 수 있다. 코드는 컴퓨터 프로그램 제품의 일부를 형성할 수 있다. 또한, 일 예에서, 코드는 예컨대 실행 동안 또는 다른 시간에서, 하나 이상의 휘발성, 비일시적, 또는 비휘발성 유형의 컴퓨터-판독가능한 매체에 유형적으로 저장될 수 있다. 유형의 컴퓨터-판독가능한 매체의 예는 하드 디스크, 탈착식 자기 디스크, 탈착식 광 디스크(예: 콤팩트 디스크 및 디지털 비디오 디스크), 자기 카세트, 메모리 카드 또는 스틱, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM) 등을 포함할 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.
상기 설명은 예시적인 것이며 제한적인 것은 아니다. 예를 들어, 상기 기재된 예(또는 그의 하나 이상의 양태)는 서로 조합하여 사용될 수 있다. 다른 양태는 상기 설명을 검토할 때 예컨대 관련 기술분야의 통상의 기술자에 의해 사용될 수 있다. 요약서는 37 C.F.R. §1.72(b)를 준수하여, 독자가 기술적 개시내용의 본질을 신속하게 확인할 수 있도록 제공된다. 이는 청구범위의 범주 또는 의미를 해석하거나 제한하는데 사용되지 않을 것이라는 이해와 함께 제출된다. 또한, 상기 상세한 설명에서, 다양한 특성은 함께 그룹화되어 개시내용을 간소화할 수 있다. 이는 청구되지 않은 개시된 특성이 임의의 청구범위에 필수적임을 의도하는 것으로 해석되어서는 안된다. 오히려, 본 발명의 주제는 특정한 개시된 양태의 모든 특성보다 적을 수 있다. 따라서, 하기 청구범위는 실시예 또는 양태로서 본원의 상세한 설명에 포함되며, 각 청구범위는 그 자체가 별도의 양태로서 있고, 이러한 양태는 다양한 조합 또는 치환으로 서로 조합될 수 있음이 고려된다. 개시내용의 범주는 첨부된 청구범위를 참조하여, 이러한 청구범위가 부여되는 등가물의 전체 범주와 함께 결정되어야 한다.

Claims (20)

  1. 다층 필름으로서,
    제1 중합체 매트릭스 및 제1 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제1 양자점을 포함하는 제1 양자점 층으로서, 복수의 제1 양자점은 제1 중합체 매트릭스 내에 서로 이격되어 있어 그들 사이에 갭을 한정하고, 복수의 제1 양자점은 광원으로부터 생성된 광에 의해 여기시(upon excitation) 제1 이차 광을 방출하는, 제1 양자점 층; 및
    제1 양자점 층에 인접하여 배치되는 제2 양자점 층으로서, 제2 중합체 매트릭스 및 제2 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제2 양자점을 포함하여 복수의 제2 양자점의 적어도 일부가 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 제1 중합체 매트릭스에서 한정된 갭과 정렬되도록 하고, 복수의 제2 양자점은 광원으로부터 생성된 광에 의해 여기시 제2 이차 광을 방출하는, 제2 양자점 층;
    을 포함하며,
    상기 제1 이차 광의 피크 파장은 제2 이차 광의 피크 파장보다 더 높고, 상기 제1 양자점 층은 제2 양자점 층보다 광원에 더 가깝게 인접하여 배치되고,
    상기 복수의 제2 양자점은 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 상기 복수의 제1 양자점과 실질적으로 중첩되지 않고,
    상기 복수의 제1 양자점은 제1 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고, 상기 복수의 제2 양자점은 제2 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고,
    상기 제1 중합체 매트릭스는 제1 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖고, 상기 제2 중합체 매트릭스는 제2 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖는, 다층 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 양자점 층이 청색 발광원에 인접하여 배치되고, 상기 제1 양자점 층이 상기 제2 양자점 층보다 청색 발광원과 더 가까운 거리에 있는, 다층 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 제3 양자점 층을 추가로 포함하며,
    상기 제3 양자점 층은 상기 제2 양자점 층에 인접하여 배치되고,
    상기 제3 양자점 층은 광원에 의해 생성된 광의 여기시 적어도 제3 이차 광을 방출하는 복수의 적어도 제3 양자점을 포함하고,
    상기 제3 양자점 층에서 제3 이차 광의 피크 파장은 광원에 더 가까운 인접 층에서 제2 이차 광의 피크 파장보다 더 낮은, 다층 필름.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 중합체 매트릭스가 제1 양자점의 0.5 이내의 굴절률을 갖고, 상기 제2 중합체 매트릭스가 제2 양자점의 0.5 이내의 굴절률을 갖는, 다층 필름.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 제1 양자점이 약 3 나노미터(nm) 내지 약 11 nm 크기를 갖는 양자점을 포함하는, 다층 필름.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 복수의 양자점이 약 600 nm 내지 약 750 nm의 피크 파장을 갖는 적색 인광체를 포함하는, 다층 필름.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 복수의 양자점이 약 1 nm 내지 약 8 nm 크기의 양자점을 포함하는, 다층 필름.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 복수의 양자점이 약 490 nm 내지 약 580 nm의 피크 방출 파장을 갖는 녹색 인광체를 포함하는, 다층 필름.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 제1 양자점 및 복수의 제2 양자점 중 하나 또는 둘 다가 인쇄 공정, 리소그래피 공정, 압출 공정, 용액-주조 공정, 또는 중합 공정으로 그들 각각의 양자점 층에 배치되는, 다층 필름.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 상기 제1 양자점 층 또는 제2 양자점 층을 둘러싸는 하나 이상의 장벽 층을 추가로 포함하는, 다층 필름.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 중합체 매트릭스 또는 제2 중합체 매트릭스 중 하나 또는 둘 다가 폴리카르보네이트, 아크릴(폴리메틸메타크릴레이트),　폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리티오펜, 에폭시, 폴리비닐, 폴리-디아세틸렌, 폴리페닐렌, 폴리펩티드, 폴리사카라이드, 폴리실록산, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아크릴아미드, 폴리피롤, 폴리이미다졸, 폴리포스페이트 폴리(N-비닐 카바졸), 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 지방족 및 지환족 이소시아네이트로부터 제조된 폴리우레탄, 부티레이트, (글리콜 변형된 폴리에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(말레산-알트-옥타데센), 리간드 통합된 폴리노보넨, 폴리아민, 티올화 폴리페놀, 및 작용화된 이온성 중합체, 또는 폴리(비닐 피롤리돈) 또는 그의 조합을 포함하는, 다층 필름.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 제1 양자점 및 복수의 제2 양자점 중 하나 또는 둘 다가 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AISb, InN, InP, InAs, InSb, SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe, SiC, SiGe, GaAs, GaP, GaAs, GaSb, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InP, InSb, AlAs, 그의 합금, 및 그의 혼합물을 포함하는, 다층 필름.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 제1 양자점 및 복수의 제2 양자점 중 하나 또는 둘 다가 코어-쉘 구조를 포함하는, 다층 필름.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 중합체 매트릭스 및 제2 중합체 매트릭스 중 하나 또는 둘 다가 굴절률-변형 첨가제를 추가로 포함하는, 다층 필름.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 중합체 매트릭스가 제1 양자점을 캡슐화하는 리간드에 호환되도록 선택되는, 다층 필름.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 중합체 매트릭스가 제2 양자점을 캡슐화하는 리간드에 호환되도록 선택되는, 다층 필름.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 제1 양자점이 제1 캡슐재 물질을 포함하고, 상기 복수의 제2 양자점이 제2 캡슐재 물질을 포함하며, 제1 및 제2 캡슐재 물질이 상이한 중합체를 포함하는, 다층 필름.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항의 다층 필름을 포함하는 물품.
  19. 다층 필름으로서,
    제1 중합체 매트릭스 및 제1 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제1 양자점을 포함하는 제1 양자점 층으로서, 복수의 제1 양자점은 제1 중합체 매트릭스 내에 서로 이격되어 있어 그들 사이에 갭을 한정하는, 제1 양자점 층; 및
    제1 양자점 층에 인접하여 배치되는 제2 양자점 층으로서, 제2 중합체 매트릭스 및 제2 중합체 매트릭스에 배치된 복수의 제2 양자점을 포함하여 복수의 제2 양자점의 적어도 일부가 제1 양자점 층 및 제2 양자점 층에 직교인 축을 따라 제1 중합체 매트릭스에서 한정된 갭과 정렬되도록 하는, 제2 양자점 층;
    을 포함하며,
    상기 복수의 제1 양자점은 제1 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고, 상기 복수의 제2 양자점은 제2 양자점의 최소 하나의 반경에서 이격되고,
    상기 제1 중합체 매트릭스는 제1 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖고, 상기 제2 중합체 매트릭스는 제2 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖는, 다층 필름.
  20. 다층 필름으로서,
    제1 복수의 제1 부분 및 제1 복수의 제2 부분을 포함하는 제1 양자점 층으로서, 제1 부분은 복수의 제1 양자점을 포함하고 제2 부분은 제1 중합체 매트릭스 및 하나 이상의 첨가제로 본질적으로 이루어지며, 상기 제1 복수의 제1 부분 및 제1 복수의 제2 부분은 교대하는 패턴으로 배치되는, 제1 양자점 층; 및
    제1 양자점 층에 인접하여 배치되는 제2 양자점 층으로서, 제2 복수의 제1 부분 및 제2 복수의 제2 부분을 포함하며, 제2 복수의 제1 부분은 복수의 제2 양자점을 포함하고, 제2 복수의 제2 부분은 제2 중합체 매트릭스 및 하나 이상의 첨가제로 본질적으로 이루어지며, 상기 제2 복수의 제1 부분 및 제2 복수의 제2 부분은 교대하는 패턴으로 배치되는, 제2 양자점 층
    을 포함하며,
    상기 제1 복수의 제1 부분 및 제2 부분, 및 상기 제2 복수의 제1 부분 및 제2 부분은 복수의 제2 양자점이 직교 축에 걸친 복수의 제1 양자점과 중첩되지 않도록 배치되고,
    상기 제1 중합체 매트릭스는 제1 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖고, 상기 제2 중합체 매트릭스는 제2 양자점의 2 이내의 굴절률을 갖는, 다층 필름.
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