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실생활과 같은 생생한 넓은 색 영역에 대한 수요자의 요구가 늘어남에 따라 색 공간의 표준도 진보하게 되었다. 기존의 무기형광체로 달성할 수 없는 넓은 색 공간과 고 색 재현을 가능하게 할 물질로 양자점과 페로브스카이트 나노결정 등의 발광 나노입자가 주목을 받고 있다.
양자점은 2-6 족 혹은 3-5 족의 특정 ...

실생활과 같은 생생한 넓은 색 영역에 대한 수요자의 요구가 늘어남에 따라 색 공간의 표준도 진보하게 되었다. 기존의 무기형광체로 달성할 수 없는 넓은 색 공간과 고 색 재현을 가능하게 할 물질로 양자점과 페로브스카이트 나노결정 등의 발광 나노입자가 주목을 받고 있다.
양자점은 2-6 족 혹은 3-5 족의 특정 무기화합물 입자가 수 나노미터 수준에서 양자구속효과에 의해 에너지 준위가 양자화 되어 에너지를 선택적으로 방출하는 물질이다. 페로브스카이트 나노결정은 ABC3 구조를 갖는 이온결정으로 A는 1가 양이온, B는 Pb 및 Sn 등의 2가 양이온이며, C는 1가 할로겐 음이온으로 구성되어 있다. 양자점의 발광파장은 화학적 조성이 동일할 경우 양자구속 효과에 의해 입자의 크기와 관계가 있고, 페로브스카이트 나노결정은 입자의 크기 보다는 이온결정을 이루는 할로겐 음이온의 이온반지름, 즉 화학적 조성에 의해 조절되는 차이점이 있다.
양자점과 페로브스카이트 나노결정 등의 발광나노입자는 기존의 무기형광체 대비 높은 발광효율과 좁은 반치폭 등의 우수한 광학적 성질을 갖고 있어 선명하고 넓은 색공간의 표현이 가능하다.
그러나 발광 나노입자는 본질적으로 표면 대 체적 비율과 표면 에너지가 크기 때문에 무기 형광체에 비해 쉽게 광학적 성질이 열화 되는 불안정한 물질이다. 산소 혹은 수분 등의 산화 환경에 대한 낮은 안정성과 내열성에 의해 실제 구동환경에서의 발광 효율 저하 문제와 PL (Photoluminescence) 형태의 디스플레이 (LED 혹은 광변환 필름)에 적용하기 위해 경화성 고분자에 분산할 경우 발광 나노입자 간의 강한 상호작용에 의해 고분자 레진 내에서 응집이 발생하고, 이로 인한 절대양자효율 저하, 발광 피크 (peak)의 적색 편이 현상과 반치폭 (FWHM, Full Width at Half Maximum) 변화 등의 문제가 발생한다.
본 논문에서는 측쇄에 극성 작용기를 갖는 polyethylene 유도체의 자기 조립을 이용해 고분자 마이크로 캡슐을 제조하여 발광 나노입자의 고온/고습 및 고온, 광산화에 대한 신뢰성을 향상시키고, 고분자 마이크로 캡슐 내 발광 나노입자를 고르게 분산시켜 고분자 레진과 혼합 시 응집이 일어나지 않고 발광 나노입자 고유의 우수한 광학적 성질을 유지할 수 있는 캡슐화 기술을 연구하였다. 또한, 발광 나노입자가 포함된 고분자 마이크로 캡슐의 분산성과 신뢰성 증진을 위해 고분자 마이크로 캡슐 표면에 솔-겔 (sol-gel) 반응 기반의 무기 코팅 공정을 연구하였다. 고분자 마이크로캡슐 표면을 개질하여 솔-겔 반응 중 전구체에 의한 발광 효율의 저하를 최소화하였고 이를 적용하여 발광 나노입자가 적용된 광학 소자의 신뢰성을 향상시키는 연구를 수행하였다.

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