KR101436990B1 - 정렬된 발광성 유기 나노섬유를 포함하는 색변환 형광층 및 그의 제조 방법 - Google Patents
정렬된 발광성 유기 나노섬유를 포함하는 색변환 형광층 및 그의 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 기재는 유기 고분자 및 발광체를 포함하는 유기 나노섬유가 기판 상에 정렬된 패턴을 포함하는 발광장치용 색변환 형광층, 그의 제조방법, 및 그를 포함하는 발광장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 정렬된 발광성 유기 나노섬유를 포함하는 발광 장치의 색변환 형광층, 그의 제조하는 방법 및 그를 포함하는 발광장치에 관한 것이다.
저가 공정, 저전력 구동이라는 장점에 의해 LED (light-emitting diode) 및 OLED(organic light-emitting diode)에 대한 차세대 조명용 소자로서의 기대가 모아지고 있다. 이에 따라 백색광 LED 의 개발을 위한 연구가 집중적으로 이루어지고 있다.
일반적으로 LED는 반도체에 전압을 가할 때 생기는 전기 루미네선스(luminescence; 전기장발광)를 이용하여 발광효과를 얻도록 구성된 것으로서, 현대에는 각종 계기류의 표시소자, 전자기기의 표시용 램프, 숫자표시 장치 및 전광판 등에 널리 사용되고 있다.
현재까지 연구된 백색광 LED를 구현하는 방식은 크게 두 가지로 나눌 수 있다.
첫 번째는, 하나의 소자 내에 적색, 녹색 및 청색을 내는 발광체를 모두 혼합하여 백색광을 구현하는 방식이다. 이 방법은 매우 간단하지만 온도의 증가에 따라 발광체가 쉽게 변형되어 색의 안정성(color stability)이 크게 변화한다는 단점이 있다.
또 다른 백색광 구현방법은, 특정 가시광(visible light) 영역의 빛을 내는 LED 앞에 별도의 형광층(phosphor layer)을 두는 방법이다. 형광층은, 일반적으로 에폭시 레진(epoxy resin)과 같은 투명한 모체(matrix)에 발광체(형광체)가 파묻혀 있는 형태로 제작되는데, 상기 공정들은 다음의 문제점들을 가진다.
첫째, LED 에서 방출되는 원래의 빛이 형광층을 일정량 투과하여야 하는데, 모체를 통과하는 과정에서 빛의 산란과 흡수가 일어나서 투과율이 급격히 떨어진다. 이는 최종적인 빛의 세기를 감소시키는 결과를 가져온다.
둘째, 모체에 파묻혀 있는 발광체들이 서로 뭉쳐 있기 쉽기 때문에 고농도의 발광체에서 발광 현상이 억제되는 농도 약화(concentration quenching) 현상이 발생한다. 결과적으로 발광체에 의한 발광이 약화되어 원하는 빛을 얻기가 힘들다.
셋째, 하나의 형광층 내에는 한 종류의 발광체만 존재할 수 있기 때문에 백색광 구현을 위해서는 여러 층의 형광층이 필요하다. 이에 따라 전체적인 소자의 부피가 늘어나게 된다.
하기 문헌은 본 발명의 참조 문헌이다.
[1] E. F. Schubert, J. K. Kim, Science, 2005, 308, 1274.
[2] J. Kido, M. Kimura and K. Nagai, Appl. Phys. Lett., 1995, 67, 2281-2283.
[3] H. S. Jang, H. Yang, S. W. Kim, J. Y. Han, S.-H. Lee, and D. Y. Jeon, Adv. Mater., 2008, 20, 2696-2702.
[4] M. J. Bowers ?, J. R. McBride, and S. J. Rosenthal, J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 15378-15379.
또한, 하기 특허들은 유기 발광 섬유를 이용한 백색 발광 장치에 대해서 기술하고 있지만, 모두 전기방사에 의해서 불규칙하고 무작위적으로 정렬된 섬유를 이용하기 때문에 발광 균일도가 낮고, 빛이 산란된다는 문제점을 여전히 가지고 있으며, 본 특허에서 제안하는 정렬된 유기 나노섬유 형태를 사용하고 있지 않다.
한국 공개특허 제2009-0086995호
한국 공개특허 제2009-0091552호
국제공개특허 제2009-145500호
따라서, 형광층을 통과하면서 빛의 세기가 감소되지 않으면서, 발광력이 우수한 형광층을 포함하는 발광 장치의 제조방법이 요구되고 있다.
본 발명의 일 구현예는, 발광체가 균일하게 분산되어 있는 유기 나노섬유가 정렬된 색변환 형광층 및 하나의 기판에 3종 이상의 유기 나노섬유가 정렬되어 백생광을 구현하는 색변환 형광층 패턴을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 구현예는, 상기 유기 나노섬유를 규칙적이고 일정하게 정렬함으로써 발광 균일도가 높은 색변환 형광층의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 구현예는 발광장치용 색변환 형광층를 포함하는 발광장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현예는, 유기 고분자 및 발광체를 포함하는 복수의 유기 나노섬유가 기판 상에 나란히 정렬된 패턴을 포함하는 발광장치용 색변환 형광층을 제공한다.
구체적으로, 상기 색변환 형광층은,
제1 유기 고분자 및 제1 발광체를 포함하는 하나 이상의 제1 유기 나노섬유, 제2 유기 고분자 및 제2 발광체를 포함하는 하나 이상의 제2 유기 나노섬유, 및 제3 유기 고분자 및 제3 발광체를 포함하는 하나 이상의 제3 유기 나노섬유가 기판 상에 교호적으로 나란하게 정렬된 패턴을 포함하는 발광장치용 색변환 형광층으로서, 상기 제1 내지 제3 유기 고분자는 동일하거나 상이하며, 상기 제1 내지 제3 발광체는 각각 적색, 녹색, 청색 계열의 파장을 가지는 것인 발광장치용 색변환 형광층이다.
상기 발광장치용 색변환 형광층에서, 상기 나노섬유를 구성하는 유기 고분자, 즉, 제1 유기 고분자, 제2 유기 고분자, 및 제3 유기 고분자는, 각각 독립적으로, 폴리플루오렌(polyfluorene), 스피로-폴리플루오렌(spiro-polyfluorene), 폴리(파라-페닐렌)(poly(p-phenylene)(PPP)), 폴리(파라-페닐렌비닐렌)(poly(p-phenylenevinylene)(PPV)), 폴리티오펜(poly(thiophene)), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(poly(pyrrole)),폴리(9-비닐카바졸)(PVK), 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리스티렌(PS), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA), 폴리이미드, 폴리(비닐리덴 플루오라이드)(PVDF), 폴리아닐린(PANI), , 폴리비닐클로라이드(PVC), 나일론, 폴리(아크릴산), 폴리(클로로 스티렌), 폴리(디메틸 실록산), 폴리(에테르 이미드), 폴리(에테르 술폰), 폴리(알킬 아크릴레이트), 폴리(에틸 아크릴레이트), 폴리(에틸 비닐 아세테이트), 폴리(에틸-co-비닐 아세테이트), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(락트산-co-글리콜산), 폴리(메타크릴산)염, 폴리(메틸 스티렌), 폴리(스티렌 술폰산)염, 폴리(스티렌 술포닐 플루오라이드), 폴리(스티렌-co-아크릴로니트릴), 폴리(스티렌-co-부타디엔), 폴리(스티렌-co-디비닐 벤젠), 폴리(비닐 아세테이트), 폴리락타이드, 폴리(비닐 알콜), 폴리아크릴아미드, 폴리벤즈이미다졸, 폴리카보네이트, 폴리(디메틸실록산-co-폴리에틸렌옥사이드), 폴리(에테르에테르케톤), 폴리에틸렌, 폴리에틸렌이민, 폴리이소프렌, 폴리락타이드, 폴리프로필렌, 폴리술폰, 폴리우레탄, 폴리(비닐피로리돈), 이들의 유도체 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
상기 발광장치용 색변환 형광층에서, 상기 발광체, 제1 발광체, 제2 발광체 및 제3 발광체는, 각각 독립적으로, 무기 형광(fluorescence) 물질, 무기 인광(phosphorescence)물질, 유기 형광물질, 유기 인광물질, 유기 발광 고분자, 양자점, 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
상기 무기 형광 물질은 희토류 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷(YAG), 희토류 도핑된 지르코늄 산화물, 희토류 도핑된 바나드산염, 희토류 도핑된 인산염, Gd2O3, GdO2S, PbO, ZnO, ZnS 및 ZnSe 중 어느 하나의 호스트를 포함하며, Eu, Tb, Tm 및 Mn 중 어느 하나의 도펀트를 포함하는 호스트-도펀트 재료이거나, 금속 도핑된 아연 황화물, 금속 도핑된 아연 셀렌화물, 또는 이들의 조합에서 선택되는 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 무기 형광 물질은 Y2O3:Tb, Y2O3:Eu3 +, Lu2O3:Eu3 +, CaTiO3:Pr3+, CaO:Er3 +, (GdZn)O:Eu3 +, YAG:Ce3 +, ZrO2:Sm3 +, ZrO2:Er3 +, (YVO4:Eu), (La, Ce, Tb)PO4, ZnS:Mn2 +, ZnS:Cu+ 및 이들의 조합에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 무기 인광 물질은 LaPO4, CePO4 또는 TbPO4 일 수 있다.
상기 유기 형광 물질 및 유기 인광 물질은 Ir(ppy)3(fac-tris(2-phenylpyridine) iridium (III)), Ir(piq)3(tris(1- phenylisoquinoline) iridium (III)), Bt2Ir(acac)(bis(2-phenyl benzothiozolato-N,C 2')iridium(acetylacetonate)), FIrpic(iridium(III)bis[4,6-di-fluorophenyl)-pyridinato-]picolinate), (ppy)2Ir(acac)(bis(2-phenylpyridinato-N,C2')iridium(acetylacetonate)), Btp2Ir(acac)(bis[2-(2-benzothienyl)pyridinato-N,C3](acetylacetonate) iridium), DCJTB(4-(dicyanomethylene)-2-t-butyl-6-(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran), C545T(coumarin 545 tetramethyl), DPVBi(1,4-bis(2,2-diphenylvinyl) biphenyl), DCM(4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6-(pdimethylaminostyryl)-4H pyran), DADB([2, 6-bis[2-[5-(dibutylamino) phenyl] vinyl]-4H-pyran-4-ylidene]propanedinitrile), Periflanthene, LiPBO(2-(2-hydroxy- phenyl)benzoxazolato lithium), BAlQ (aluminum (III) bis(2-methyl-8-quinolinate)-4-phenylphenolate), TBSA(dispiro-fluorene-anthracene), rubrene, Perylene 및 이들의 조합에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 유기 발광 고분자는 폴리플루오렌(polyfluorene), 스피로-폴리플루오렌(spiro-polyfluorene), 폴리(파라-페닐렌)(poly(p-phenylene)(PPP)), 폴리(파라-페닐렌비닐렌)(poly(p-phenylenevinylene)(PPV)), 폴리티오펜(poly(thiophene)), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(poly(pyrrole))을 포함하는 공액 고분자(conjugated polymer), 이들의 유도체 및 이들의 조합에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 양자점은 실리콘, 게르마늄, 인듐 인화물, 인듐 갈륨 인화물, 카드뮴 황화물, 카드뮴 셀렌화물, 납 황화물, 구리 산화물, 구리 셀렌화물, 갈륨 인화물, 수은 황화물, 수은 셀렌화물, 지르코늄 산화물, 아연 산화물, 아연 황화물, 아연 셀렌화물, 아연 실리케이트, 티탄 황화물, 티탄 산화물, 및 주석 산화물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에서는, 상기 발광장치용 색변환 형광층을 포함하는 발광 장치를 제공한다.
본 발명의 또다른 구현예에서는,
(i) 유기 고분자 및 발광체를 증류수 또는 유기 용매 중에서 혼합하여 혼합 용액을 제조하는 단계; 및
(ii) 상기 혼합 용액을 기판 상에 나란히 정렬하여 유기 나노섬유 패턴을 형성하는 단계
를 포함하는 발광장치용 색변환 형광층의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 또다른 구현예에서는,
(i) 제1 유기 고분자 및 제1 발광체를 증류수 또는 유기 용매 중에 혼합하여 제1 혼합 용액을 제조하는 단계;
(ii) 제2 유기 고분자 및 제2 발광체를 증류수 또는 유기 용매 중에 혼합하여 제2 혼합 용액을 제조하는 단계;
(iii) 제3 유기 고분자 및 제3 발광체를 증류수 또는 유기 용매 중에 혼합하여 제3 혼합 용액을 제조하는 단계; 및
(iv) 상기 제1 혼합 용액, 제2 혼합 용액, 및 제3 혼합 용액을 기판 상에 교호적으로 정렬하여 유기 나노섬유의 패턴을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 제1 내지 제3 유기 고분자는 동일하거나 상이할 수 있으며,
상기 제1 내지 제3 발광체는 각각 적색, 녹색, 청색계열의 발광 파장을 가지는 것인 발광장치용 색변환 형광층의 제조방법을 제공한다.
상기 구현예들예에서, 상기 혼합 용액, 제1 혼합 용액, 제2 혼합 용액 및 제3 혼합 용액을 기판 상에 일렬로 정렬하는 단계는 전기장 보조 로보틱 노즐 프린터(Electric field aided robotic nozzle printer)에 의해 실시될 수 있다.
상기 구현예들에서, 상기 유기 고분자, 제1 유기 고분자, 제2 유기 고분자 및 제3 유기 고분자는, 각각 독립적으로, 폴리플루오렌(polyfluorene), 스피로-폴리플루오렌(spiro-polyfluorene), 폴리(파라-페닐렌)(poly(p-phenylene)(PPP)), 폴리(파라-페닐렌비닐렌)(poly(p-phenylenevinylene)(PPV)), 폴리티오펜(poly(thiophene)), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(poly(pyrrole)),폴리(9-비닐카바졸)(PVK), 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리스티렌(PS), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA), 폴리이미드, 폴리(비닐리덴 플루오라이드)(PVDF), 폴리아닐린(PANI), , 폴리비닐클로라이드(PVC), 나일론, 폴리(아크릴산), 폴리(클로로 스티렌), 폴리(디메틸 실록산), 폴리(에테르 이미드), 폴리(에테르 술폰), 폴리(알킬 아크릴레이트), 폴리(에틸 아크릴레이트), 폴리(에틸 비닐 아세테이트), 폴리(에틸-co-비닐 아세테이트), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(락트산-co-글리콜산), 폴리(메타크릴산)염, 폴리(메틸 스티렌), 폴리(스티렌 술폰산)염, 폴리(스티렌 술포닐 플루오라이드), 폴리(스티렌-co-아크릴로니트릴), 폴리(스티렌-co-부타디엔), 폴리(스티렌-co-디비닐 벤젠), 폴리(비닐 아세테이트), 폴리락타이드, 폴리(비닐 알콜), 폴리아크릴아미드, 폴리벤즈이미다졸, 폴리카보네이트, 폴리(디메틸실록산-co-폴리에틸렌옥사이드), 폴리(에테르에테르케톤), 폴리에틸렌, 폴리에틸렌이민, 폴리이소프렌, 폴리락타이드, 폴리프로필렌, 폴리술폰, 폴리우레탄, 폴리(비닐피로리돈), 이들의 유도체, 및 이들의 조합에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 구현예들에서, 상기 발광체, 제1 발광체, 제2 발광체 및 제3 발광체는, 각각 독립적으로, 무기 형광(fluorescence) 물질, 무기 인광(phosphorescence)물질, 유기 형광물질, 유기 인광물질, 유기 발광 고분자, 양자점 및 이들의 조합에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 무기 형광 물질은 희토류 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷(YAG), 희토류 도핑된 지르코늄 산화물, 희토류 도핑된 바나드산염, 희토류 도핑된 인산염, Gd2O3, GdO2S, PbO, ZnO, ZnS 및 ZnSe 중 어느 하나를 호스트로 포함하며, Eu, Tb, Tm 및 Mn 중 어느 하나를 도펀트로 포함하는 호스트-도펀트 재료, 또는 금속 도핑된 아연 황화물, 금속 도핑된 아연 셀렌화물, 또는 이들의 조합에서 선택되는 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 무기 형광 물질은 Y2O3:Tb, Y2O3:Eu3 +, Lu2O3:Eu3 +, CaTiO3:Pr3+, CaO:Er3 +, (GdZn)O:Eu3 +, YAG:Ce3 +, ZrO2:Sm3 +, ZrO2:Er3 +, (YVO4:Eu), (La, Ce, Tb)PO4, ZnS:Mn2 +, ZnS:Cu+ 및 이들의 조합에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 무기 인광 물질은 LaPO4, CePO4 또는 TbPO4일 수 있다.
상기 유기 형광 물질 및 상기 유기 인광 물질은 Ir(ppy)3(fac-tris(2-phenylpyridine) iridium (III)), Ir(piq)3(tris(1- phenylisoquinoline) iridium (III)), Bt2Ir(acac)(bis(2-phenyl benzothiozolato-N,C 2')iridium(acetylacetonate)), FIrpic(iridium(III)bis[4,6-di-fluorophenyl)-pyridinato-]picolinate), (ppy)2Ir(acac)(bis(2-phenylpyridinato-N,C2')iridium(acetylacetonate)), Btp2Ir(acac)(bis[2-(2-benzothienyl)pyridinato-N,C3](acetylacetonate) iridium), DCJTB(4-(dicyanomethylene)-2-t-butyl-6-(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran), C545T(coumarin 545 tetramethyl), DPVBi(1,4-bis(2,2-diphenylvinyl) biphenyl), DCM(4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6-(pdimethylaminostyryl)-4H pyran), DADB([2, 6-bis[2-[5-(dibutylamino) phenyl] vinyl]-4H-pyran-4-ylidene]propanedinitrile), Periflanthene, LiPBO(2-(2-hydroxy- phenyl)benzoxazolato lithium), BAlQ (aluminum (III) bis(2-methyl-8-quinolinate)-4-phenylphenolate), TBSA(dispiro-fluorene-anthracene), rubrene, Perylene 및 이들의 조합에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 유기 발광 고분자는 폴리플루오렌(polyfluorene), 스피로-폴리플루오렌(spiro-polyfluorene), 폴리(파라-페닐렌)(poly(p-phenylene)(PPP)), 폴리(파라-페닐렌비닐렌)(poly(p-phenylenevinylene)(PPV)), 폴리티오펜(poly(thiophene)), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(poly(pyrrole))을 포함하는 공액 고분자(conjugated polymer), 이들의 유도체 및 이들의 조합에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 양자점은 실리콘, 게르마늄, 인듐 인화물, 인듐 갈륨 인화물, 카드뮴 황화물, 카드뮴 셀렌화물, 납 황화물, 구리 산화물, 구리 셀렌화물, 갈륨 인화물, 수은 황화물, 수은 셀렌화물, 지르코늄 산화물, 아연 산화물, 아연 황화물, 아연 셀렌화물, 아연 실리케이트, 티탄 황화물, 티탄 산화물, 및 주석 산화물 및 이들의 조합에서 선택되는 것일 수 있다.
또한, 상기 유기 용매는 다이클로로에틸렌, 트라이클로로에틸렌, 클로로포름, 클로로벤젠, 다이클로로벤젠, 스티렌, 다이메틸포름아마이드, 다이메틸설폭사이드, 자일렌, 톨루엔, 사이클로헥센, 이소프로필알콜, 에탄올, 아세톤 및 이들의 조합에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 유기 고분자는, 증류수 또는 유기 용매 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부로 포함될 수 있고, 상기 발광체는 상기 유기 고분자 100 중량부에 대하여 1 내지 50 중량부로 포함될 수 있다.
상기 기판은 알루미늄, 구리, 니켈, 철, 크롬, 타이타늄, 아연, 납, 금, 은, 및 ITO 평판과 같은 전도체 재료, 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 갈륨아세나이드(GaAs) 등의 반도체 재료, 유리판, 플라스틱 필름, 종이 등으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따라 유기 고분자 및 발광체가 균일하게 분산되어 있는 유기 나노섬유를 정렬함으로써, 높은 발광력, 색균일도를 가지며, 광산란 효과를 최소화한 색변환 형광층을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 구현예는, 발광체가 포함되는 모체의 형태로서 나노섬유를 사용함으로써, 발광장치 고유의 빛이 쉽게 산란, 흡수 되지 않아 광투과율이 개선된 색변환 형광층을 제공할 수 있다.
나아가, 본 발명의 일 구현예는, 서로 다른 발광체를 갖는 여러 종류의 유기 나노섬유를 하나의 기판 위에 집적함으로써, 하나의 형광층으로 백색광을 구현하여 백색광 LED 소자의 부피를 최소화할 수 있다.
도 1은 발광장치의 형광층 제조 방법을 나타낸 개략도이다.
도 2a는 실시예 1에 따라 제조된 적색 형광층을 나타낸 것이다.
도 2b는 실시예 2에 따라 제조된 녹색 형광층을 나타낸 것이다.
도 2c는 실시예 3에 따라 제조된 청색 형광층을 나타낸 것이다.
도 3a는 실시예 4에 따라 제조된 백색 형광층을 나타낸 것이다.
도 3b는 실시예 4의 백색 형광층의 발광 영역에 대한 CIE 좌표 사진이다.
도 4는 실시예 1 내지 4에 따른 형광층의 발광 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 5a는 실시예 5에 따라 제조된 적색 형광층을 나타낸 것이다.
도 5b는 실시예 5에 따른 형광층의 발광 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 6은 전기장 보조 로보틱 노즐 프린터를 개략적으로 나타낸 개략도를 나타낸 것이다.
도 2a는 실시예 1에 따라 제조된 적색 형광층을 나타낸 것이다.
도 2b는 실시예 2에 따라 제조된 녹색 형광층을 나타낸 것이다.
도 2c는 실시예 3에 따라 제조된 청색 형광층을 나타낸 것이다.
도 3a는 실시예 4에 따라 제조된 백색 형광층을 나타낸 것이다.
도 3b는 실시예 4의 백색 형광층의 발광 영역에 대한 CIE 좌표 사진이다.
도 4는 실시예 1 내지 4에 따른 형광층의 발광 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 5a는 실시예 5에 따라 제조된 적색 형광층을 나타낸 것이다.
도 5b는 실시예 5에 따른 형광층의 발광 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 6은 전기장 보조 로보틱 노즐 프린터를 개략적으로 나타낸 개략도를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하 별다른 언급이 없는 한, 본 명세서에서 '나노섬유'는 10 nm 내지 1000 nm 직경(diameter)을 가지는 고체 구조체로서, 길이(length)는 미터 범위로 매우 길 수 있다. 나노섬유의 한가지 특징은 작은 직경과, 이에 따른 큰 표면적을 가진다는 것이다. 가시광 정도나 가시광보다 훨씬 작은 나노섬유의 직경을 용이하게 제조할 수 있어, 매우 큰 표면적을 형성할 수 있다.
이하 별 다른 언급이 없는 한, 본 명세서에서 유기 나노섬유는 폴리플루오렌(polyfluorene), 스피로-폴리플루오렌(spiro-polyfluorene), 폴리(파라-페닐렌)(poly(p-phenylene)(PPP)), 폴리(파라-페닐렌비닐렌)(poly(p-phenylenevinylene)(PPV)), 폴리티오펜(poly(thiophene)), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(poly(pyrrole)), 폴리(9-비닐카바졸)(PVK), 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리스티렌(PS), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA), 폴리이미드, 폴리(비닐리덴 플루오라이드)(PVDF), 폴리아닐린(PANI), 폴리비닐클로라이드(PVC), 나일론, 폴리(아크릴산), 폴리(클로로 스티렌), 폴리(디메틸 실록산), 폴리(에테르 이미드), 폴리(에테르 술폰), 폴리(알킬 아크릴레이트), 폴리(에틸 아크릴레이트), 폴리(에틸 비닐 아세테이트), 폴리(에틸-co-비닐 아세테이트), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(락트산-co-글리콜산), 폴리(메타크릴산)염, 폴리(메틸 스티렌), 폴리(스티렌 술폰산)염, 폴리(스티렌 술포닐 플루오라이드), 폴리(스티렌-co-아크릴로니트릴), 폴리(스티렌-co-부타디엔), 폴리(스티렌-co-디비닐 벤젠), 폴리(비닐 아세테이트), 폴리락타이드, 폴리(비닐 알콜), 폴리아크릴아미드, 폴리벤즈이미다졸, 폴리카보네이트, 폴리(디메틸실록산-co-폴리에틸렌옥사이드), 폴리(에테르에테르케톤), 폴리에틸렌, 폴리에틸렌이민, 폴리이소프렌, 폴리락타이드, 폴리프로필렌, 폴리술폰, 폴리우레탄, 폴리(비닐피로리돈) 등의 고분자를 사용하여 제조된 나노섬유를 의미한다.
이하 별다른 언급이 없는 한, 본 명세서에서 '정렬된', '정렬되는', 또는 '정렬'은, 목적하는 바에 따라 발광성 유기 나노섬유의 위치와 방향을 조절하여 기판 상에 배열하는 행위, 단계, 또는 배열된 상태를 의미한다.
본 발명의 일 구현예는 유기 고분자 및 발광체를 포함하는 유기 나노섬유가 기판 상에 정렬된 패턴을 포함하는 발광장치용 색변환 형광층을 제공한다. 상기 구현예는, 발광체를 포함하는 모체의 형태가 나노 섬유의 형태이므로 발광체가 나노 섬유에 골고루 분포 가능하므로, 상기 발광체의 밀집에 의한 농도 약화(concentration quenching) 현상이 발생하지 않으며, 높은 광투과율을 가진다. 또한, 모체의 형태가 나노섬유 형태이므로 형광층을 투과하는 빛이 산란되거나 흡수되는 현상이 방지되어, 결과적으로 상기 형광층은 높은 광투과율을 가진다.
상기 유기 고분자와 발광체는 유기 나노섬유 내에 균일하게 분포한다. 상기 유기 나노섬유는 기판 상에 나란하게 균일한 간격으로 정렬될 수 있거나, 또는 목적하는 바에 따라, 일정하지 않은 간격 및 방향으로 정렬될 수도 있다. [
상기 유기 고분자 및 상기 발광체를 포함하는 혼합 용액에서 유기 고분자는 증류수 또는 유기 용매 100 중량부에 대해 1 내지 20 중량부로 포함될 수 있고, 상기 발광체는 상기 유기 고분자 100 중량부에 대해 1 내지 50 중량부로 포함될 수 있다.
도 1은 발광장치의 색변환 형광층을 제조하는 개략도를 나타낸 것이다. 도 1에 따른 본 발명의 일 구현예에 의하면, 상기 발광장치의 색변환 형광층은 유기 고분자와 발광체(light-emitting dopant)를 증류수 또는 유기 용매 중에 혼합하여 혼합 용액을 준비하는 단계(110); 및 상기 혼합 용액을 기판 상에 정렬하여 유기 나노섬유의 패턴을 형성하는 단계(120)에 의하여 제조될 수 있다.
본 발명의 다른 구현예는, 제1 유기 고분자 및 제1 발광체를 포함하는 하나 이상의 제1 유기 나노섬유, 제2 유기 고분자 및 제2 발광체를 포함하는 하나 이상의 제2 유기 나노섬유, 및 제3 유기 고분자 및 제3 발광체를 포함하는 하나 이상의 제3 유기 나노섬유가 기판 상에 교호적으로 정렬된 패턴을 포함하는 발광장치용 색변환 형광층으로서, 상기 제1 내지 제3 유기 고분자는 동일하거나 상이하며, 상기 제1 내지 제3 발광체는 각각 적색, 녹색, 청색 계열의 발광 파장을 가지는 것인 발광장치용 색변환 형광층을 제공한다.
이때 적색 계열의 발광 파장은 550 내지 700 nm의 범위를 의미하며, 녹색 계열의 발광 파장은 450 내지 550 nm의 범위를 의미하며, 청색 계열의 발광 파장은 350 내지 450 nm의 범위를 의미한다.
상기 형광층은 적어도 3 종의 발광체를 사용하여, 하나의 기판에 적어도 3 종의 유기 나노섬유를 정렬함으로써, 백색광을 구현할 수 있다.
상기 유기 고분자, 제1 유기 고분자, 제2 유기 고분자 및 제3 유기 고분자로는, 각각 독립적으로, 폴리플루오렌(polyfluorene), 스피로-폴리플루오렌(spiro-polyfluorene), 폴리(파라-페닐렌)(poly(p-phenylene)(PPP)), 폴리(파라-페닐렌비닐렌)(poly(p-phenylenevinylene)(PPV)), 폴리티오펜(poly(thiophene)), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(poly(pyrrole)),폴리(9-비닐카바졸)(PVK), 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리스티렌(PS), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA), 폴리이미드, 폴리(비닐리덴 플루오라이드)(PVDF), 폴리아닐린(PANI), , 폴리비닐클로라이드(PVC), 나일론, 폴리(아크릴산), 폴리(클로로 스티렌), 폴리(디메틸 실록산), 폴리(에테르 이미드), 폴리(에테르 술폰), 폴리(알킬 아크릴레이트), 폴리(에틸 아크릴레이트), 폴리(에틸 비닐 아세테이트), 폴리(에틸-co-비닐 아세테이트), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(락트산-co-글리콜산), 폴리(메타크릴산)염, 폴리(메틸 스티렌), 폴리(스티렌 술폰산)염, 폴리(스티렌 술포닐 플루오라이드), 폴리(스티렌-co-아크릴로니트릴), 폴리(스티렌-co-부타디엔), 폴리(스티렌-co-디비닐 벤젠), 폴리(비닐 아세테이트), 폴리락타이드, 폴리(비닐 알콜), 폴리아크릴아미드, 폴리벤즈이미다졸, 폴리카보네이트, 폴리(디메틸실록산-co-폴리에틸렌옥사이드), 폴리(에테르에테르케톤), 폴리에틸렌, 폴리에틸렌이민, 폴리이소프렌, 폴리락타이드, 폴리프로필렌, 폴리술폰, 폴리우레탄, 폴리(비닐피로리돈), 이들의 유도체, 및 이들의 조합에서 선택되는 것을 사용할 수 있다.
상기 발광체, 제1 발광체, 제2 발광체 및 제3 발광체는 적색 계열, 녹색 계열 및 청색 계열의 발광 파장을 가지는 것일 수 있으며, 상기 발광체로 유기 물질 및/또는 무기 물질을 사용할 수 있다.
일 구현예로, 상기 발광체, 제1 발광체, 제2 발광체 및 제3 발광체는 유기물질, 무기 물질, 또는 이들의 조합일 수 있으며, 예를 들면 상기 발광체, 제1 발광체, 제2 발광체 및 제3 발광체는, 각각 독립적으로, 무기 형광(fluorescence) 물질, 무기 인광(phosphorescence)물질, 유기 형광물질, 유기 인광물질, 유기 발광 고분자, 양자점 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
또한, 상기 발광체, 제1 발광체, 제2 발광체 및 제3 발광체로서, 무기 형광(fluorescence) 물질, 무기 인광(phosphorescence)물질 및 양자점 등의 무기 물질을 사용하는 경우, 유기 고분자와 무기 물질이 혼합된 유무기 하이브리드 나노섬유를 포함하는 형광층을 제조할 수 있다. 이와 같은 유무기 하이브리드 나노섬유를 포함한 형광층은 보다 높은 발광 효율을 갖는다.
상기 무기 형광 물질로서 Y2O3:Tb, Y2O3:Eu3 +, Lu2O3:Eu3 +, CaTiO3:Pr3 +, CaO:Er3+, (GdZn)O:Eu3 + 등을 포함하는 희토류 도핑된 금속 산화물, YAG:Ce3 + 등을 포함하는 희토류 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷(YAG), ZrO2:Sm3 +, ZrO2:Er3 + 등을 포함하는 희토류 도핑된 지르코늄 산화물, YVO4:Eu, LaPO4, CePO4, TbPO 4 등을 포함하는 희토류 도핑된 바나드산염 또는 희토류 도핑된 인산염, ZnS:Cu+, ZnS:Mn2 +, 등을 포함하는 금속 도핑된 아연 황화물/아연 셀렌화물, 및 Gd2O3, GdO2S, PbO, ZnO, ZnS, ZnSe 등을 호스트로 포함하고, Eu, Tb, Tm, Mn 중 어느 하나의 도펀트를 포함하는 호스트-도펀트 재료 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 유기 형광 물질 및 유기 인광 물질로는 Ir(ppy)3(fac-tris(2-phenylpyridine) iridium (III)), Ir(piq)3(tris(1- phenylisoquinoline) iridium (III)), Bt2Ir(acac)(bis(2-phenyl benzothiozolato-N,C 2')iridium(acetylacetonate)), FIrpic(iridium(III)bis[4,6-di-fluorophenyl)-pyridinato-]picolinate), (ppy)2Ir(acac)(bis(2-phenylpyridinato-N,C2')iridium(acetylacetonate)), Btp2Ir(acac)(bis[2-(2-benzothienyl)pyridinato-N,C3](acetylacetonate) iridium), DCJTB(4-(dicyanomethylene)-2-t-butyl-6-(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran), C545T(coumarin 545 tetramethyl), DPVBi(1,4-bis(2,2-diphenylvinyl) biphenyl), DCM(4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6-(pdimethylaminostyryl)-4H pyran), DADB([2, 6-bis[2-[5-(dibutylamino) phenyl] vinyl]-4H-pyran-4-ylidene]propanedinitrile), Periflanthene, LiPBO(2-(2-hydroxy- phenyl)benzoxazolato lithium), BAlQ (aluminum (III) bis(2-methyl-8-quinolinate)-4-phenylphenolate), TBSA(dispiro-fluorene-anthracene), rubrene, Perylene 등을 사용할 수 있다.
상기 유기 발광 고분자로는 폴리플루오렌(polyfluorene), 스피로-폴리플루오렌(spiro-polyfluorene), 폴리(파라-페닐렌)(poly(p-phenylene)(PPP)), 폴리(파라-페닐렌비닐렌)(poly(p-phenylenevinylene)(PPV)), 폴리티오펜(poly(thiophene)), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(poly(pyrrole))을 포함하는 공액 고분자(conjugated polymer), 이들의 유도체 등을 사용할 수 있으며, 예를 들면, 폴리[(9,9-디-n-옥틸플루오렌-2,7-디일)-co-(1,4-비닐렌페닐렌)](PF-PPV), 폴리[(9,9-디옥틸플루오렌-2,7-디일)-co-(1,4-디페닐렌-비닐렌-2-메톡시-5-{2-에틸헥실옥시}벤젠)](PF-BV-MEH), 폴리[페닐렌 비닐렌](PPV), 폴리[2-다이메틸록틸실릴- 1,4-페닐렌비닐렌](DMOS-PPV), 폴리[2-메톡시-5-(2'-에틸헥실옥)-1,4-(1-시아노비닐렌)페닐렌](MEH-CN-PPV), 폴리[2-메톡시-5 (2'-에틸) 헥시옥시-페닐렌 비닐렌](MEH-PPV), 폴리[p-페닐렌 시아노비닐렌](CN-PPV), 폴리[2-(6-시아노-6-메틸헵틸옥시)-1,4-페닐렌](CN-PPP-High), 폴리[1,4-페닐렌](PPP), 폴리[2-(디사이클록시)-1,4-페닐렌](DO-PPP), 폴리[메타-페닐렌](m-PPP) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 사용할 수 있다.
상기 양자점은 실리콘, 게르마늄, 인듐 인화물, 인듐 갈륨 인화물, 카드뮴 황화물, 카드뮴 셀렌화물, 납 황화물, 구리 산화물, 구리 셀렌화물, 갈륨 인화물, 수은 황화물, 수은 셀렌화물, 지르코늄 산화물, 아연 산화물, 아연 황화물, 아연 셀렌화물, 아연 실리케이트, 티탄 황화물, 티탄 산화물, 및 주석 산화물 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다. 예를 들면, 상기 양자점은 CdSe, CdS, CdTe, ZnSe, ZnS, ZsTe, HgTe, CdSe/ZnS, ZnCdSe/ZnS, CdSe/CdS/ZnS, Si/SiO2, Si, ZnO 일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예는 전술한 발광장치용 색변환 형광층을 포함하는 발광 장치를 제공한다. 상기 발광 장치는 발광 다이오드(LED), 유기 발광 다이오드(OLED), 자외선 및 가시광선의 빛을 내는 램프 등일 수 있다. 상기 발광장치는 상기 색변환 형광층(color conversion phosphor layer)을 소자 기판의 발광면에 위치시킴으로써 제조할 수 있다. 이러한 발광 장치는 상기 전술한 형광층을 사용하는 것을 제외하고는 공지된 방법 중 어느 하나를 이용하여 제조될 수 있으므로, 상기 발광장치를 제조하는 방법에 관한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 또 다른 구현예는 (i) 유기 고분자 및 발광체를 증류수 또는 유기 용매 중에 혼합하여 혼합 용액을 제조하는 단계 및 (ii) 상기 혼합 용액을 기판 상에 나란히 정렬하여 유기 나노섬유 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 발광장치용 색변환 형광층의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현예는 (i) 제1 유기 고분자 및 제1 발광체를 증류수 또는 유기 용매 중에 혼합하여 제1 혼합 용액을 제조하는 단계; (ii) 제2 유기 고분자 및 제2 발광체를 증류수 또는 유기 용매 중에 혼합하여 제2 혼합 용액을 제조하는 단계; (iii) 제3 유기 고분자 및 제3 발광체를 증류수 또는 유기 용매 중에 혼합하여 제2 혼합 용액을 제조하는 단계; 및 (iv) 상기 제1 혼합 용액, 제2 혼합 용액 및 제3 혼합 용액을 기판 상에 교호적으로 정렬하여 유기 나노섬유 패턴을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제1 내지 제3 유기 고분자는 동일하거나 상이하며, 상기 제1 내지 제3 발광체는 각각 적색, 녹색, 청색계열의 발광 파장을 가지는 것인 발광장치용 색변환 형광층의 제조방법을 제공한다.
상기 제조방법에 의하는 경우, 상이한 발광 파장을 가지는 발광체 3종 이상을 사용하여 3종 이상의 유기 나노섬유를 하나의 기판 위에 정렬할 수 있기 때문에, 하나의 형광층으로 백색광을 구현할 수 있다. 따라서, 다수의 형광층을 필요로 했던 기존의 백색광 LED의 부피를 최소화할 수 있다. 또한, 복수의 발광체를 혼합한 하나의 나노섬유를 사용하는 것이 아니므로, 각기 다른 발광체를 함유한 나노 섬유의 수를 조절하여 형광층에 의해 변환되는 색의 조절이 용이하다.상기 제조방법에 있어서, 사용할 수 있는 유기 고분자, 제1 내지 제3 고분자, 발광체, 제1 내지 제3 발광체로 사용될 수 있는 물질은 전술한 바와 같으므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다.
상기 유기 용매는 다이클로로에틸렌, 트라이클로로에틸렌, 클로로포름, 클로로벤젠, 다이클로로벤젠, 스티렌, 다이메틸포름아마이드, 다이메틸설폭사이드, 자일렌, 톨루엔, 사이클로헥센, 이소프로필알콜, 에탄올, 아세톤 등의 1 종 이상을 사용할 수 있다. 다. 상기 유기 나노섬유가 정렬되는 기판으로는 알루미늄, 구리, 니켈, 철, 크롬, 타이타늄, 아연, 납, 금, 은, ITO 평판 등의 전도체 재료, 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 갈륨아세나이드(GaAs) 등의 반도체 재료, 유리판, 플라스틱 필름, 종이 등을 사용할 수 있다.
상기 혼합 용액, 제1 혼합 용액, 제2 혼합 용액 및 제3 혼합 용액을 기판 상에 나란히 정렬하는 단계는 전기장 보조 로보틱 노즐 프린터(Electric field aided robotic nozzle printer)에 의해 실시될 수 있다.
도 6은 전기장 보조 로보틱 노즐 프린터의 개략도를 나타낸 것이다. 구체적으로 상기 전기장 보조 로보틱 노즐 프린터는 용액 저장 장치(10), 토출 조절기(20), 노즐(30), 전압 인가 장치(40), 콜렉터(50), 로봇 스테이지(60), 석정반(61), 마이크로 거리 조절기(70)를 포함한다.
상기 용액 저장 장치(10)는 유기 고분자 및 발광체를 포함하는 혼합 용액을 수용하고, 노즐(30)이 상기 혼합 용액을 토출할 수 있도록 노즐(30)에 상기 혼합 용액을 공급하는 부분이다. 용액 저장 장치(10)는 시린지(syringe) 형태일 수 있다. 용액 저장 장치(10)는 플라스틱, 유리 또는 스테인리스 스틸 등이 사용할 수 있다. 용액 저장 장치(10)의 저장 용량은 약 1㎕ 내지 약 5,000㎖의 범위 내에서 선택될 수 있다. 바람직하게는 약 10㎕ 내지 약 50㎖의 범위 내에서 선택될 수 있다. 스테인리스 스틸 재질의 용액 저장 장치(10)의 경우에는 용액 저장 장치(10)에 가스를 주입할 수 있는 가스 주입구(미도시)가 있어서, 가스의 압력을 이용하여 상기 용액을 용액 저장 장치 밖으로 토출시킬 수 있다.
상기 토출 조절기(20)는 용액 저장 장치(10) 내의 혼합 용액을 노즐(30)을 통해 일정한 속도로 토출시키기 위하여 용액 저장 장치(10) 내의 상기 용액에 압력을 가하는 부분이다. 토출 조절기(20)로서 펌프 또는 가스 압력 조절기가 사용될 수 있다. 토출 조절기(20)는 상기 용액의 토출 속도를 1 nℓ/min 내지 50 ㎖/min의 범위 내에서 조절할 수 있다. 복수 개의 용액 저장 장치(10)를 사용하는 경우 각각의 용액 저장 장치(10)에 별개의 토출 조절기(20)가 구비되어 독립적으로 작동할 수 있다. 스테인리스 스틸 재질의 용액 저장 장치(10)의 경우 토출 조절기(20)로서 가스 압력 조절기(미도시)가 사용될 수 있다.
상기 노즐(30)은 상기 용액 저장 장치(10)로부터 상기 혼합 용액을 공급받아 용액을 토출시키는 부분으로서, 노즐(30)의 직경은 약 100 nm 내지 약 1.5㎜의 범위를 가질 수 있다. 토출되는 상기 용액은 노즐(30) 끝단에서 액적(drop)을 형성할 수 있다. 이때, 액적이 늘어남에 따라 액적으로부터 한 방향의 길이가 다른 방향보다 긴 유기 나노섬유가 형성될 수 있다. 이 유기 나노섬유의 직경은 인가 전압 및 노즐 크기를 조절함에 따라 마이크로미터 급이나 서브 마이크로미터 급으로 조절될 수 있다. 또한, 콜렉터(50)를 이동시킴으로써 유기 나노섬유를 콜렉터(50) 위의 원하는 위치에 원하는 방향, 원하는 개수만큼 정렬된 유기 나노섬유의 패턴을 형성할 수 있다. 상기 노즐(30)은 단일 노즐, 이중(dual-concentric) 노즐, 삼중(triple-concentric) 노즐을 포함할 수 있다. 상기 전압 인가 장치(40)는 노즐(30)에 고전압을 인가하기 위한 것으로 고전압 발생 장치를 포함할 수 있다. 전압 인가 장치(40)는 예를 들면 용액 저장 장치(10)를 통하여 노즐(30)에 전기적으로 연결될 수 있다. 전압 인가 장치(40)는 약 0.1㎸ 내지 약 50㎸의 전압을 인가할 수 있다. 전압 인가 장치(40)에 의하여 고전압이 인가된 노즐(30)과 접지된 콜렉터(50) 사이에 전기장이 존재하게 되며, 상기 전기장에 의하여 노즐(30) 끝단에서 형성된 액적이 테일러콘(Taylor cone)을 형성하게 되고 이 끝단에서 연속적으로 나노섬유가 형성된다.
상기 콜렉터(50)는 노즐(30)에서 토출된 상기 용액으로부터 형성된 나노섬유가 정렬되어 붙는 부분이다. 상기 콜렉터(50)는 편평한 형태이며, 그 아래의 로봇 스테이지(60)에 의하여 수평면 위에서 이동 가능하다. 콜렉터(50)는 노즐(30)에 가해진 고전압에 대하여 상대적으로 접지 특성을 갖도록 접지되어 있다. 참조번호 51은 콜렉터(50)가 접지된 것을 나타낸다. 콜렉터(50)는 전도성 재질, 예를 들면 금속으로 이루어질 수 있고, 0.5㎛ 내지 10㎛ 이내의 평탄도를 가질 수 있다. 상기 평탄도는 완전히 수평인 면의 평탄도가 0의 값을 가질 때, 상기 면으로부터의 최대 오차값을 나타낸 것이다.
상기 로봇 스테이지(60)는 콜렉터(50)를 이동시키는 수단이다. 로봇 스테이지(60)는 서보 모터(servo motor)에 의하여 구동되어 정밀한 속도로 이동할 수 있다. 로봇 스테이지(60)는 예를 들면 수평면 위에서 x축과 y축의 2개의 방향으로 이동하도록 제어될 수 있다. 로봇 스테이지(60)는 거리를 10 nm 이상 100 cm 이내의 범위의 간격으로 이동할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 10㎛ 이상 20㎝ 이내의 범위일 수 있다. 로봇 스테이지(60)의 이동속도는 1mm/min 내지 60,000mm/min 의 범위일 수 있다. 로봇 스테이지(60)는 석정반(石定盤)(base plate)(61) 위에 설치될 수 있고, 0.1㎛ 내지 5㎛ 이내의 평면도를 가질 수 있다. 석정반(61) 의 평면도에 의해 노즐(30)과 콜렉터(50) 사이의 거리가 일정하게 조절될 수 있다. 석정반(61)은 로봇 스테이지의 작동에 의해 발생하는 진동을 억제함으로써, 유기 와이어 패턴의 정밀도를 조절할 수 있다.
상기 마이크로 거리 조절기(70)는 노즐(30)과 콜렉터(50) 사이의 거리를 조절하기 위한 수단이다. 마이크로 거리 조절기(70)가 용액 저장 장치(10)과 노즐(30)을 수직으로 이동시킴으로써 노즐(30)과 콜렉터(50) 사이의 거리를 조절할 수 있다.
상기 마이크로 거리 조절기(70)는 조그(jog)(71)와 미세 조절기(micrometer)(72)로 이루어질 수 있다. 조그(71)는 ㎜ 단위 또는 ㎝ 단위의 거리를 대략적으로 조절하는데 쓰일 수 있고, 미세 조절기(72)는 최소 10㎛ 의 미세한 거리를 조정하는데 쓰일 수 있다. 조그(71)로 노즐(30)을 콜렉터(50)에 접근시킨 다음, 미세 조절기(72)로 노즐(30)과 콜렉터(50) 사이의 거리를 정확히 조절할 수 있다. 마이크로 거리 조절기(70)에 의하여 노즐(30)과 콜렉터(50) 사이의 거리는 10㎛ 내지 20㎜의 범위에서 조절될 수 있다.
전기방사에서 노즐로부터 방사되는 나노 섬유의 3차원 경로는 하기 식으로 나타낼 수 있다(D. H. Reneker, A. L. Yarin, H. Fong, S. Koombhongse, "Bending instability of electrically charged liquid jets of polymer solutions in electrospinning" J. Appl. Phys., 87, 9, 4531-4546(2000) 참고). 하기 식 (1a) 및 (1b)로부터 알 수 있는 바와 같이, 콜렉터와 노즐 사이의 거리가 클 수록 나노 섬유의 교란(perturbation)이 커진다.
상기 식에서, x, y는 콜렉터와 수평인 면에서 x축과 y축 방향의 위치이고, L은 길이 스케일을 나타내는 상수이고, λ는 교란 파장(perturbation wavelength)이고, z는 발광 유기 나노섬유의 콜렉터(z=0)에 대한 수직 위치이고, h는 노즐과 콜렉터 사이의 거리이다. 위의 식 (1a) 및 식 (1b)로부터, 동일한 z 값에 대하여 콜렉터와 노즐 사이의 거리 h가 클수록 발광 유기 나노섬유의 교란을 나타내는 x, y 값이 커짐을 알 수 있다.
예를 들어, x-y 평면에 평행한 콜렉터(50)를 로봇 스테이지(60)에 의하여 x-y 평면 상에서 이동할 수 있고, 마이크로 거리 조절기(70)에 의하여 z축 방향으로 노즐(30)과 콜렉터(50) 사이의 거리를 조절할 수 있다.
이와 같이 상기 전기장 보조 로보틱 노즐 프린터는 노즐(30)과 콜렉터(50) 사이의 거리를 십 내지 수십 마이크로미터 단위로 충분히 좁힐 수 있어서, 유기 나노섬유가 교란되기 전에 콜렉터(50) 위에 직선으로 떨어질 수 있게 한다. 따라서 상기 콜렉터(50)의 이동에 의하여 노즐로부터 혼합 용액을 토출시키면서, 기판 상에 유기 나노섬유의 패턴이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로, 전기장 보조 로보틱 노즐 프린터를 사용하여 백색광을 구현하는 색변환 형광층이 제조될 수 있다. 구체적으로, 제1 내지 제3 유기 고분자 및 제1 및 제3 발광체를 포함하는 제1 내지 제3 혼합 용액을 순서대로 기판 상에 교호적으로 정렬함으로써, 3종 이상의 유기 나노섬유를 기판 상에 집적시킬 수 있다. 따라서, 하나의 형광층만 사용하여도 백색광을 구현할 수 있다. 따라서 기존의 백색광 LED 보다 작은 부피로 소자의 제작이 가능해진다.
이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 일 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(
실시예
1)
하기 방법에 따라, 적색 발광성 폴리(9-비닐카바졸)(PVK) 나노섬유 패턴을 형성하였다.
PVK(분자량~1,000,000 95 wt%와 DCJTB(4-(dicyanomethylene)-2-t-butyl-6-(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran) 5 wt%를 스티렌(styrene)에 용해시켜 적색 발광 PVK 용액을 제조하였다. 상기 제조된 PVK 용액의 농도는 4.0 wt%이고, 점도는 약 65.0 cP(23℃)이었다. 상기 PVK 용액을 전기장 보조 로보틱 노즐 프린터의 시린지에 담고, 노즐에 약 3.5 ㎸의 전압을 인가하면서, PVK 용액을 노즐로부터 토출시켜, 로봇 스테이지에 의하여 이동되는 콜렉터의 기판 위에 발광성 PVK 나노섬유 패턴을 형성하여, 도 2a에 나타난 바와 같이, 적색 형광층을 제조하였다.
이때, 사용한 로보틱 노즐 프린터의 노즐의 직경은 100㎛이었으며, 노즐과 콜렉터 사이의 거리는 2.5㎜이었고, 인가전압은 3.5㎸ 이었다. 또한, 상기 로봇 스테이지의 Y축 방향의 이동 간격은 50㎛ 이고, X축 방향의 이동 거리는 15㎝이었다. 사용한 콜렉터는 알루미늄으로 20㎝× 20㎝ 크기인 것을 사용하였으며, 상기 기판은 도핑된 실리콘(doped-Si) 웨이퍼로, 크기는 2㎝× 10㎝이었다.
(
실시예
2)
실시예 1에 있어서, 발광체로서 DCJTB 대신, C545T(coumarin 545 tetramethyl)를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 녹색 발광성 PVK 나노섬유 패턴을 형성하고, 도 2b에 나타난 바와 같이, 녹색 형광층을 제조하였다.
(
실시예
3)
실시예 1에 있어서, 발광체로서 DCJTB 대신, DPVBi(1,4-bis(2,2-diphenylvinyl) biphenyl)을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 청색 발광성 PVK 나노섬유 패턴을 형성하고, 도 2c에 나타난 바와 같이, 청색 형광층을 제조하였다.
(
실시예
4)
상기 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 적색, 녹색 및 청색 발광성 PVK 용액을 사용하여, 하기의 방법에 따라 백색 형광층을 제조하였다.
먼저, 실시예 1에서 제조한 적색 발광 PVK 용액을 전기장 보조 로보틱 노즐 프린터의 시린지에 담고, 노즐에 약 3.5 ㎸의 전압을 인가하면서, PVK 용액을 노즐로부터 토출하여 적색 발광 PVK 용액을 기판 상에 정렬시켰다. 그 후, 동일한 방법에 의하여, 실시예 2 및 3에서 제조한 녹색 PVK 용액과 청색 발광 PVK 용액을 노즐을 통해 기판 상에 토출시시켰다. 이때, 서로 다른 3 종류의 나노섬유 패턴이 기판상에 교호적으로 정렬 되도록 제조하였다.
현미경 사진 촬영
도 2a 내지 도 2c는 상기 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 형광층에 형성된 나노섬유 패턴의 형광현미경 사진을 나타낸 것이다. 서로 다른 발광체를 사용한 실시예 1 내지 3은 각각 적색, 녹색, 청색을 구현하고 있음을 확인할 수 있다. 한편, 도 3a는 실시예 4에서 제조된 형광층을 나타낸 것으로, 3 종의 나노섬유가 교호적으로 정렬됨으로써, 도 3b에 나타난 바와 같이, 백색광을 구현함을 확인하였다.
실시예 4의 발광체의 경우, 3종의 발광체를 이용하여 3 종의 유기 나노섬유를 기판 상에 정렬함으로써, 발광체들의 뭉침으로 인한 발광도의 저하 및 빛의 세기 감소 등을 방지할 수 있다.
(
실시예
5)
실시예 1에 있어서, 발광체로서 유기물인 DCJTB 대신, 무기물인 CdSe 양자점(quantum dot)을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 형광층을 제조하였다. 본 실시예에서 사용된 PVK/CdSe 양자점 유무기 하이브리드 나노섬유 패턴은 도 5a에 나타난 바와 같이, 적색을 구현하였다. 도 5b는 유무기 하이브리드 나노섬유 패턴의 발광 스펙트럼을 나타낸 것이다. 이로부터 무기 발광체인 CdSe 양자점에 의해서 발광하는 영역(적색)이 일어남을 확인할 수 있다.
스펙트럼 촬영
도 4는 도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 3a 의 정렬된 발광성 PVK 나노섬유 패턴이 나타내는 발광 스펙트럼이다. 이로부터, 발광체의 종류에 따라 나노섬유가 발광하는 영역이 현격히 변화함을 확인할 수 있다. 또한, 하나의 기판 위에 여러 종류의 발광성 유기 나노섬유 패턴을 정렬시킴으로써 발광하는 영역과 세기를 조절할 수 있음을 알 수 있다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
Claims (25)
- 유기 고분자 및 발광체를 포함하는 유기 나노섬유가 기판 상에 나란히 정렬된 패턴을 포함하는 발광장치용 색변환 형광층.
- 제1 유기 고분자 및 제1 발광체를 포함하는 하나 이상의 제1 유기 나노섬유;
제2 유기 고분자 및 제2 발광체를 포함하는 하나 이상의 제2 유기 나노섬유; 및
제3 유기 고분자 및 제3 발광체를 포함하는 하나 이상의 제3 유기 나노섬유가 기판 상에 교호적으로 정렬된 패턴을 포함하는 발광장치용 색변환 형광층으로서,
상기 제1 내지 제3 유기 고분자는 동일하거나 상이하며,
상기 제1 내지 제3 발광체는 각각 적색, 녹색, 청색 계열의 파장을 가지는 것인 발광장치용 색변환 형광층. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 유기 고분자, 제1 유기 고분자, 제2 유기 고분자 및 제3 유기 고분자가, 각각 독립적으로, 폴리플루오렌(polyfluorene), 스피로-폴리플루오렌(spiro-polyfluorene), 폴리(파라-페닐렌)(poly(p-phenylene)(PPP)), 폴리(파라-페닐렌비닐렌)(poly(p-phenylenevinylene)(PPV)), 폴리티오펜(poly(thiophene)), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(poly(pyrrole)),폴리(9-비닐카바졸)(PVK), 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리스티렌(PS), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA), 폴리이미드, 폴리(비닐리덴 플루오라이드)(PVDF), 폴리아닐린(PANI), , 폴리비닐클로라이드(PVC), 나일론, 폴리(아크릴산), 폴리(클로로 스티렌), 폴리(디메틸 실록산), 폴리(에테르 이미드), 폴리(에테르 술폰), 폴리(알킬 아크릴레이트), 폴리(에틸 아크릴레이트), 폴리(에틸 비닐 아세테이트), 폴리(에틸-co-비닐 아세테이트), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(락트산-co-글리콜산), 폴리(메타크릴산)염, 폴리(메틸 스티렌), 폴리(스티렌 술폰산)염, 폴리(스티렌 술포닐 플루오라이드), 폴리(스티렌-co-아크릴로니트릴), 폴리(스티렌-co-부타디엔), 폴리(스티렌-co-디비닐 벤젠), 폴리(비닐 아세테이트), 폴리락타이드, 폴리(비닐 알콜), 폴리아크릴아미드, 폴리벤즈이미다졸, 폴리카보네이트, 폴리(디메틸실록산-co-폴리에틸렌옥사이드), 폴리(에테르에테르케톤), 폴리에틸렌, 폴리에틸렌이민, 폴리이소프렌, 폴리락타이드, 폴리프로필렌, 폴리술폰, 폴리우레탄, 폴리(비닐피로리돈), 이들의 유도체 및 이들의 조합에서 선택되는 것인 발광장치용 색변환 형광층. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 발광체, 제1 발광체, 제2 발광체 및 제3 발광체가, 각각 독립적으로, 무기 형광(fluorescence) 물질, 무기 인광(phosphorescence)물질, 유기 형광물질, 유기 인광물질, 유기 발광 고분자, 양자점 및 이들의 조합에서 선택되는 것인 발광장치용 색변환 형광층. - 제 4 항에 있어서,
무기 형광 물질이 희토류 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷(YAG), 희토류 도핑된 지르코늄 산화물, 희토류 도핑된 바나드산염, 희토류 도핑된 인산염, Gd2O3, GdO2S, PbO, ZnO, ZnS 및 ZnSe 중 어느 하나의 호스트를 포함하고, Eu, Tb, Tm 및 Mn 중 어느 하나의 도펀트를 포함하는 호스트-도펀트 재료, 금속 도핑된 아연 황화물, 금속 도핑된 아연 셀렌화물, 및 이들의 조합에서 선택되는 것인 발광장치용 색변환 형광층. - 제 4 항에 있어서,
상기 무기 형광 물질이 Y2O3:Tb, Y2O3:Eu3 +, Lu2O3:Eu3 +, CaTiO3:Pr3 +, CaO:Er3 +, (GdZn)O:Eu3+, YAG:Ce3 +, ZrO2:Sm3 +, ZrO2:Er3 +, (YVO4:Eu), (La, Ce, Tb)PO4, ZnS:Mn2 +, ZnS:Cu+,및 이들의 조합에서 선택되는 것인 발광장치용 색변환 형광층. - 제 4 항에 있어서,
무기 인광 물질이 LaPO4, CePO4 또는 TbPO4인 발광장치용 색변환 형광층. - 제 4 항에 있어서,
상기 유기 형광 물질 및 유기 인광 물질은 Ir(ppy)3(fac-tris(2-phenylpyridine) iridium (III)), Ir(piq)3(tris(1- phenylisoquinoline) iridium (III)), Bt2Ir(acac)(bis(2-phenyl benzothiozolato-N,C 2')iridium(acetylacetonate)), FIrpic(iridium(III)bis[4,6-di-fluorophenyl)-pyridinato-]picolinate), (ppy)2Ir(acac)(bis(2-phenylpyridinato-N,C2')iridium(acetylacetonate)), Btp2Ir(acac)(bis[2-(2-benzothienyl)pyridinato-N,C3](acetylacetonate) iridium), DCJTB(4-(dicyanomethylene)-2-t-butyl-6-(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran), C545T(coumarin 545 tetramethyl), DPVBi(1,4-bis(2,2-diphenylvinyl) biphenyl), DCM(4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6-(pdimethylaminostyryl)-4H pyran), DADB([2, 6-bis[2-[5-(dibutylamino) phenyl] vinyl]-4H-pyran-4-ylidene]propanedinitrile), Periflanthene, LiPBO(2-(2-hydroxy- phenyl)benzoxazolato lithium), BAlQ (aluminum (III) bis(2-methyl-8-quinolinate)-4-phenylphenolate), TBSA(dispiro-fluorene-anthracene), rubrene, Perylene, 및 이들의 조합에서 선택되는 것인 발광장치용 색변환 형광층. - 제 4 항에 있어서,
상기 유기 발광 고분자는 폴리플루오렌(polyfluorene), 스피로-폴리플루오렌(spiro-polyfluorene), 폴리(파라-페닐렌)(poly(p-phenylene)(PPP)), 폴리(파라-페닐렌비닐렌)(poly(p-phenylenevinylene)(PPV)), 폴리티오펜(poly(thiophene)), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(poly(pyrrole))을 포함하는 공액 고분자(conjugated polymer), 이들의 유도체, 및 이들의 조합에서 선택되는 것인 발광장치용 색변환 형광층. - 제 4 항에 있어서,
상기 양자점은 실리콘, 게르마늄, 인듐 인화물, 인듐 갈륨 인화물, 카드뮴 황화물, 카드뮴 셀렌화물, 납 황화물, 구리 산화물, 구리 셀렌화물, 갈륨 인화물, 수은 황화물, 수은 셀렌화물, 지르코늄 산화물, 아연 산화물, 아연 황화물, 아연 셀렌화물, 아연 실리케이트, 티탄 황화물, 티탄 산화물, 주석 산화물, 및 이들의 조합에서 선택되는 것인 발광장치용 색변환 형광층. - 제 1 항 또는 제 2 항의 발광장치용 색변환 형광층을 포함하는 발광 장치.
- (i) 유기 고분자 및 발광체를 증류수 또는 유기 용매 중에 혼합하여 혼합 용액을 제조하는 단계; 및
(ii) 상기 혼합 용액을 기판 상에 나란히 정렬하여 유기 나노섬유 패턴을 형성하는 단계
를 포함하는 발광장치용 색변환 형광층의 제조방법. - (i) 제1 유기 고분자 및 제1 발광체를 증류수 또는 유기 용매 중에 혼합하여 제1 혼합 용액을 제조하는 단계;
(ii) 제2 유기 고분자 및 제2 발광체를 증류수 또는 유기 용매 중에 혼합하여 제2 혼합 용액을 제조하는 단계;
(iii) 제3 유기 고분자 및 제3 발광체를 증류수 또는 유기 용매 중에 혼합하여 제3 혼합 용액을 제조하는 단계; 및
(iv) 상기 제1 혼합 용액, 제2 혼합 용액 및 제3 혼합 용액을 기판 상에 교호적으로 정렬하여 유기 나노섬유 패턴을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 제1 내지 제3 유기 고분자는 동일하거나 상이할 수 있으며,
상기 제1 내지 제3 발광체는 각각 적색, 녹색, 청색계열의 발광 파장을 가지는 것인 발광장치용 색변환 형광층의 제조방법. - 제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 혼합 용액, 제1 혼합 용액, 제2 혼합 용액 및 제3 혼합 용액을 기판 상에 나란히 정렬하는 단계는 전기장 보조 로보틱 노즐 프린터(Electric field aided robotic nozzle printer)에 의해 실시되는 것인 발광장치용 색변환 형광층의 제조방법. - 제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 유기 고분자, 제1 유기 고분자, 제2 유기 고분자 및 제3 유기 고분자가, 각각 독립적으로, 폴리플루오렌(polyfluorene), 스피로-폴리플루오렌(spiro-polyfluorene), 폴리(파라-페닐렌)(poly(p-phenylene)(PPP)), 폴리(파라-페닐렌비닐렌)(poly(p-phenylenevinylene)(PPV)), 폴리티오펜(poly(thiophene)), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(poly(pyrrole)),폴리(9-비닐카바졸)(PVK), 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리스티렌(PS), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA), 폴리이미드, 폴리(비닐리덴 플루오라이드)(PVDF), 폴리아닐린(PANI), , 폴리비닐클로라이드(PVC), 나일론, 폴리(아크릴산), 폴리(클로로 스티렌), 폴리(디메틸 실록산), 폴리(에테르 이미드), 폴리(에테르 술폰), 폴리(알킬 아크릴레이트), 폴리(에틸 아크릴레이트), 폴리(에틸 비닐 아세테이트), 폴리(에틸-co-비닐 아세테이트), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(락트산-co-글리콜산), 폴리(메타크릴산)염, 폴리(메틸 스티렌), 폴리(스티렌 술폰산)염, 폴리(스티렌 술포닐 플루오라이드), 폴리(스티렌-co-아크릴로니트릴), 폴리(스티렌-co-부타디엔), 폴리(스티렌-co-디비닐 벤젠), 폴리(비닐 아세테이트), 폴리락타이드, 폴리(비닐 알콜), 폴리아크릴아미드, 폴리벤즈이미다졸, 폴리카보네이트, 폴리(디메틸실록산-co-폴리에틸렌옥사이드), 폴리(에테르에테르케톤), 폴리에틸렌, 폴리에틸렌이민, 폴리이소프렌, 폴리락타이드, 폴리프로필렌, 폴리술폰, 폴리우레탄, 폴리(비닐피로리돈), 이들의 유도체 및 이들의 조합에서 선택되는 것인 발광장치용 색변환 형광층의 제조방법. - 제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 발광체, 제1 발광체, 제2 발광체 및 제3 발광체가, 각각 독립적으로, 무기 형광(fluorescence) 물질, 무기 인광(phosphorescence)물질, 유기 형광물질, 유기 인광물질, 유기 발광 고분자, 양자점 및 이들의 조합에서 선택되는 것인 발광장치용 색변환 형광층의 제조방법. - 제16항에 있어서,
무기 형광 물질이 희토류 도핑된 이트륨 알루미늄 가넷(YAG), 희토류 도핑된 지르코늄 산화물, 희토류 도핑된 바나드산염, 희토류 도핑된 인산염, Gd2O3, GdO2S, PbO, ZnO, ZnS 및 ZnSe 중 어느 하나의 호스트를 포함하고, Eu, Tb, Tm 및 Mn 중 어느 하나를 도펀트로 포함하는 호스트-도펀트 재료, 금속 도핑된 아연 황화물, 금속 도핑된 아연 셀렌화물, 및 이들의 조합에서 선택되는 것인 발광장치용 색변환 형광층의 제조방법. - 제16항에 있어서,
상기 무기 형광 물질이 Y2O3:Tb, Y2O3:Eu3 +, Lu2O3:Eu3 +, CaTiO3:Pr3 +, CaO:Er3 +, (GdZn)O:Eu3+, YAG:Ce3 +, ZrO2:Sm3 +, ZrO2:Er3 +, (YVO4:Eu), (La, Ce, Tb)PO4, ZnS:Mn2 +, ZnS:Cu+ 및 이들의 조합에서 선택되는 것인 발광장치용 색변환 형광층의 제조방법. - 제16항에 있어서,
무기 인광 물질이 LaPO4, CePO4 또는 TbPO4인 것인 발광장치용 색변환 형광층의 제조방법. - 제16항에 있어서,
상기 유기 형광 물질 및 유기 인광 물질은 Ir(ppy)3(fac-tris(2-phenylpyridine) iridium (III)), Ir(piq)3(tris(1- phenylisoquinoline) iridium (III)), Bt2Ir(acac)(bis(2-phenyl benzothiozolato-N,C 2')iridium(acetylacetonate)), FIrpic(iridium(III)bis[4,6-di-fluorophenyl)-pyridinato-]picolinate), (ppy)2Ir(acac)(bis(2-phenylpyridinato-N,C2')iridium(acetylacetonate)), Btp2Ir(acac)(bis[2-(2-benzothienyl)pyridinato-N,C3](acetylacetonate) iridium), DCJTB(4-(dicyanomethylene)-2-t-butyl-6-(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran), C545T(coumarin 545 tetramethyl), DPVBi(1,4-bis(2,2-diphenylvinyl) biphenyl), DCM(4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6-(pdimethylaminostyryl)-4H pyran), DADB([2, 6-bis[2-[5-(dibutylamino) phenyl] vinyl]-4H-pyran-4-ylidene]propanedinitrile), Periflanthene, LiPBO(2-(2-hydroxy- phenyl)benzoxazolato lithium), BAlQ (aluminum (III) bis(2-methyl-8-quinolinate)-4-phenylphenolate), TBSA(dispiro-fluorene-anthracene), rubrene, Perylene, 및 이들의 조합에서 선택되는 것인 발광장치용 색변환 형광층의 제조방법. - 제16항에 있어서,
상기 유기 발광 고분자는 폴리플루오렌(polyfluorene), 스피로-폴리플루오렌(spiro-polyfluorene), 폴리(파라-페닐렌)(poly(p-phenylene)(PPP)), 폴리(파라-페닐렌비닐렌)(poly(p-phenylenevinylene)(PPV)), 폴리티오펜(poly(thiophene)), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(poly(pyrrole))을 포함하는 공액 고분자(conjugated polymer), 이들의 유도체 및 이들의 조합에서 선택되는 것인 발광장치용 색변환 형광층의 제조방법. - 제16항에 있어서,
상기 양자점은 실리콘, 게르마늄, 인듐 인화물, 인듐 갈륨 인화물, 카드뮴 황화물, 카드뮴 셀렌화물, 납 황화물, 구리 산화물, 구리 셀렌화물, 갈륨 인화물, 수은 황화물, 수은 셀렌화물, 지르코늄 산화물, 아연 산화물, 아연 황화물, 아연 셀렌화물, 아연 실리케이트, 티탄 황화물, 티탄 산화물, 주석 산화물, 및 이들의 조합에서 선택되는 것인 발광장치용 색변환 형광층의 제조방법. - 제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 유기 용매가 다이클로로에틸렌, 트라이클로로에틸렌, 클로로포름, 클로로벤젠, 다이클로로벤젠, 스티렌, 다이메틸포름아마이드, 다이메틸설폭사이드, 자일렌, 톨루엔, 사이클로헥센, 이소프로필알콜, 에탄올, 아세톤, 및 이들의 조합에서 선택되는 것인 발광장치용 색변환 형광층의 제조방법. - 제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 기판이 알루미늄, 구리, 니켈, 철, 크롬, 타이타늄, 아연, 납, 금, 은, ITO 평판 의 전도체 재료, 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 갈륨아세나이드(GaAs) 의 반도체 재료, 유리판, 플라스틱 필름 및 종이로 이루어진 군에서 선택되는 것인 중에서 선택되는 것인 색변환 형광층의 제조방법. - 제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 유기 고분자는 상기 증류수 또는 유기 용매 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부로 포함되고, 상기 발광체는, 상기 유기 고분자 100 중량부에 대하여 1 내지 50 중량부로 포함되는 것인 색변환 형광층의 제조 방법.
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