KR101371543B1 - 표면개질된 광결정 입자를 사용한 광 결정 디바이스 제조 방법 - Google Patents

표면개질된 광결정 입자를 사용한 광 결정 디바이스 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소수성 양전하의 실란 유도체를 이용하여 표면개질되어 비극성 용매에서 전기적으로 가변되는 광결정 구조색을 발현할 수 있는 광결정 입자를 사용한 광결정 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르는 광결정 디바이스는 하나 이상의 셀을 포함하고, 하나 이상의 셀은 소수성 양전하로 표면개질된 나노입자를 이용하여 현탁액을 합성하는 단계;및 광결정 디바이스 셀을 제작하는 단계에 의해 구성되고, 현탁액을 합성하는 단계는, 나노입자를 분산용매에 투입하여 나노입자 분산용액을 생성하는 단계; 상기 나노입자 분산용액에 실란 유도체를 넣고 교반하여 나노입자의 표면을 개질하는 단계; 표면 개질된 나노입자를 분산용액으로부터 분리하는 단계; 표면개질되어 분리된 나노입자를 세척액으로 세척하는 단계; 및 표면개질된 나노입자를 매체에 투입하여 현탁액을 합성하는 단계를 포함하고, 광결정 디바이스 셀을 제작하는 단계는, 상부전극 및 하부 전극 사이에 격벽을 구성함으로써 셀을 구성하는 단계; 및 상기 셀 내에 상기 현탁액을 주입하는 단계에 의해 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

표면개질된 광결정 입자를 사용한 광 결정 디바이스 제조 방법{MANUFACTURING METHOD OF PHOTONIC CRYSTAL DEVICE USING SURFACE MODIFIED PHOTONIC CRYSTAL PARTICLE}
본 발명은 표면 개질된 광결정 입자를 사용한 광결정 디바이스 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 소수성 양전하의 실란 유도체를 이용하여 표면개질되어 비극성 용매에서 전기적으로 가변되는 광결정 구조색을 발현할 수 있는 광결정 입자를 사용한 광결정 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.
최근 차세대 디스플레이에 대한 개발이 활발하게 이루어지면서 종래의 디스플레이의 문제를 근본적으로 해결하기 위한 방법이 다양하게 제시되어 왔는데, 그 중 광결정(photonic crystal)의 원리를 이용하는 방법이 있다.
광결정이란 규칙적으로 배열된 미세구조에 의해 입사되는 광 중 특정한 파장 범위의 광만을 반사하고 나머지 파장의 광은 투과시킴으로써 특정한 파장 범위에 해당하는 색을 띠는 성질을 갖는 물질 또는 결정을 의미하는데, 인공적으로 합성된 광결정은 다양한 외부 자극에 의해 광결정의 결정 구조를 임의로 변화시킬 수 있어 가시광선 영역뿐만 아니라 자외선, 적외선 영역까지 반사광의 파장 범위를 자유롭게 조절할 수 있다.
광결정입자를 이용한 기존의 광결정 디바이스는 하나 이상의 광 결정 디바이스 셀을 포함하고, 각각의 광결정 디바이스 셀은 두 개의 전극 사이에 광결정 입자, 또는 광결정 입자를 담지한 마이크로 크기의 폴리머 구, 또는 블록-코폴리머(block-copolymer)를 주입하는 방법에 의해 제조될 수 있다.
도1은 브래그 법칙에 따르는 광결정 구조색의 원리를 나타내는 도면으로, 광 결정 구조색은 두 개의 전극 사이에 전기가 인가되었을 때, 입자들이 3차원으로 주기적으로 배열함으로써 특정색을 반사해서 만들어지는 색상으로, 브래그의 법칙(Bragg's Law)을 따른다.
Figure 112013108886199-pat00001
d는 결정의 격자 간격이고, θ는 입사각이고, λ는 입사광선의 파장이고, n은 정수로서, 광결정 구조색은 입자 사이의 거리와 입자 및 매질의 굴절률이 변경됨에 따라 변경될 수 있다.
일반적으로 분산력은 분자 간에 작용하는 인력과 척력의 차이로서 얻을 수 있다는 DLVO(Derjaguin and Landau, Verwey and Overbeek) 이론에 의해, 반데르발스 힘(van der Waals force)에 의한 인력과 전기적 반발력에 의한 척력이 평형을 이루면서 용매에 콜로이드 입자들이 분산된다. 이러한 방법으로 분산된 광결정 입자들이 브래그 법칙을 만족하면 광결정 구조색이 발현된다.
오랜 시간 동안 광결정 분야에 사용하기 위해 실리카입자(SiO2)에 대한 연구가 이루어져 왔으나, 낮은 굴절률로 인해 광결정 특성이 뛰어나지 않은 문제점을 해결하기 위해, 높은 굴절률을 지닌 산화철입자(Fe3O4) 혹은 타이타니아(TiO2) 입자를 이용한 광결정 연구가 주목받고 있다.
산화철입자를 이용한 광결정 구조색은 자기장 혹은 전기장의 변화에 따라 가변될 수 있기 때문에 그 활용 가치가 매우 크다. 산화철입자를 이용할 경우 산화반응이 진행되는 것을 막기 위해서 실리카로 그 표면을 개질하여 산화철/실리카 코어/셀 타입의 광결정 입자를 만들어 극성 용매인 프로필렌카보네이트(propylene carbonate)에 분산시킨 후 자기장 혹은 전기장으로 그 광결정 구조색을 제어할 수 있다. 특히, 공개 특허 제2010-0102085는 극성 용매에서의 산화철-실리카 코어-셀 나노입자의 전기구동 방법을 활용한 가역적인 광결정 구조색 변화는 광결정 기반의 전자종이(e-paper) 구현 가능성을 보여주고 있다.
타이타니아 입자를 이용한 광결정 구조색은 양전하를 지닌 실란(silane)을 이용하여 입자표면을 개질화한 후 극성용매에서 전기장을 이용하여 광결정 구조색을 제어할 수 있다.
일반적으로 극성용매 대신에 비극성 용매를 사용할 경우, 입자의 안정성이 증가하여 내구성이 높아지는 장점이 있지만, 나노입자 표면에 하전되는 전하량이 적어서 입자간의 인력과 구조색 정렬의 균형을 맞출 수 있는 충분한 척력이 존재하지 않아 광결정 입자가 고르게 분산되지 않고 뭉치는 현상으로 인해 비극성 용매에서 구조색 변화를 위한 테스트 셀 (test cell) 제작에 어려움이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 전하 제어제(charge control agent, CCA)를 비극성 용매에 첨가하는 방법을 사용할 수도 있는데, 즉 산화철/실리카 코어/셀 타입의 광결정 입자를 소수성 실란 유도체로 개질화한 후 전하 제어제를 첨가한 비극성 용매에서 자기장을 이용하여 구조색을 발현하는 방법으로, 비극성 용매를 사용함으로써 입자의 안정성을 개선할 수는 있으나, 그 첨가량에 의해서 구조색 변화의 폭이 바뀌기 때문에 이를 조정하기 위한 새로운 시스템이 필요한 상황이다. 또한, 전기장을 이용할 경우에는 비극성 용매에 전하 제어제를 첨가하더라도 구조색 변화가 이뤄지지 않아 전하 제어제를 반사형 디스플레이 제작에 범용으로 적용하기에는 한계가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전하 제어제를 사용하지 않고도 비극성 용매에서 전기적으로 구조색을 변화시킬 수 있는 광결정 입자 표면 개질 방법 및 셀 제작 기술을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르는 광결정 디바이스는 하나 이상의 셀을 포함하고, 하나 이상의 셀은 소수성 양전하로 표면개질된 나노입자를 이용하여 현탁액을 합성하는 단계; 및 광결정 디바이스 셀을 제작하는 단계에 의해 구성되고, 현탁액을 합성하는 단계는, 나노입자를 분산용매에 투입하여 나노입자 분산용액을 생성하는 단계; 상기 나노입자 분산용액에 실란 유도체를 넣고 교반하여 나노입자의 표면을 개질하는 단계; 표면 개질된 나노입자를 분산용액으로부터 분리하는 단계; 표면개질되어 분리된 나노입자를 세척액으로 세척하는 단계; 및 표면개질된 나노입자를 매체에 투입하여 현탁액을 합성하는 단계를 포함하고, 광결정 디바이스 셀을 제작하는 단계는, 상부전극 및 하부 전극 사이에 서린(surlyn)을 사용하여 격벽을 구성함으로써 셀을 구성하는 단계; 및 상기 셀 내에 상기 현탁액을 주입하는 단계에 의해 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르는 광결정 입자 표면 개질 방법은 전하제어제를 사용하지 않고 비극성 용매에서 전기적으로 구조색을 변화시킬 수 있는 광결정 입자를 구성할 수 있어, 극성 용매를 사용하는데 비해 입자가 더 안정하게 분산될 수 있는 광결정 입자를 제공할 수 있다.
본 발명에 따라 표면 개질된 광결정 입자는 극성용매에서 안정적으로 분산되어 더 오랜 시간 동안 광결정 특성을 나타낼 수 있는 광결정 기반 디바이스의 상용화를 가능하게 한다.
도1은 브래그 법칙에 따르는 광결정 구조색의 원리를 나타내는 도면이다.
도2는 실란 처리되어 일반적인 소수성 양전하를 지닌 나노입자의 화학구조를 나타내는 도면이다.
도3은 실란 처리되어 일반적인 소수성 양전하를 지닌 클러스터 나노입자의 화학구조를 나타내는 도면이다.
도4는 실란 처리되어 일반적인 소수성 양전하를 지닌 코어-셀 나노입자의 화학구조를 나타내는 도면이다.
도5는 실란 처리되어 일반적인 소수성 양전하를 지닌 클러스터 나노입자의 코어-셀 나노입자의 화학구조를 나타내는 도면이다.
도6은 실란 처리된 Fe3O4/SiO2 나노입자의 FE-SEM 사진 도면이다.
도7은 실란 처리된 Fe3O4/SiO2 나노입자의 FT-IR 스펙트럼 데이터 도면이다.
도8은 실란 처리된 Fe3O4/SiO2 나노입자에서 전체 나노입자 무게 대비 실란의 무게를 나타내는 TGA 도면이다.
도9는 비극성 용매에서 실란 처리된 Fe3O4/SiO2 나노입자를 이용한 광결정 디바이스의 인가한 전압에 따른 가역적인 색변화 도면이다.
도10은 비극성 용매에서 실란 처리된 Fe3O4/SiO2 나노입자를 이용한 광결정 디바이스의 인가한 전압에 따른 색좌표 변화 도면이다.
본 발명은 소수성 양전하가 하전된 실란 유도체를 이용하여 광결정 입자 표면을 개질하여 소수성을 띠게 하여 매체에 분산될 수 있고, 양전하에 의해 광결정 입자간의 전기적 척력이 증가하여 광결정 입자간의 인력과 척력의 균형을 이루도록 하여 광결정 구조색을 나타내는 배열을 갖는 광 결정 디바이스를 제작할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조로, 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명한다.
본 발명에 따라 표면개질된 광결정 입자를 사용한 광 결정 디바이스는 다수의 셀로 구성되고, 각각의 셀은 소수성 양전하로 실란 처리된 나노입자를 이용하여 현탁액을 합성하는 단계와 전기구동형 광결정 디바이스 셀을 제작하는 단계에 의해 구성된다.
그 중 소수성 양전하로 실란 처리된 나노입자를 이용하여 현탁액을 합성하는 단계는,
나노입자를 분산용매에 투입하여 나노입자 분산용액을 생성하는 단계;
상기 나노입자 분산용액에 실란 유도체를 넣고 교반하여 나노입자의 표면을 개질하는 단계;
자석을 이용하여 표면 개질된 나노입자를 분산용액으로부터 분리하는 단계;
표면개질되어 분리된 나노입자를 세척액으로 세척하는 단계; 및
표면개질된 나노입자를 매체에 투입하여 현탁액을 합성하는 단계를 포함한다.
또한, 전기구동형 광결정 디바이스 셀을 제작하는 단계는,
상부전극 및 하부 전극 사이에 격벽을 구성함으로써 셀을 구성하는 단계; 및
상기 셀 내에 상기 현탁액을 주입하는 단계를 포함한다.
일반적으로 광결정 디바이스 셀은 상부 전극, 하부 전극, 격벽, 그리고 상부 전극과 하부 전극 사이의 현탁액으로 구성된다.
소수성 양전하로 실란처리된 나노입자를 합성하기 위해 먼저 나노입자를 분산용매에 투입하여 나노입자 분산용액을 생성하는데, 이때 사용되는 나노입자는 실리콘 (Si), 티타늄(Ti), 바륨(Ba), 스트론튬(Sr), 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co), 납(Pb), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 텅스텐(W), 몰리부덴(Mo) 등의 원소나 이들의 산화물, PS(polystyrene), PE(polyethylene), PP(polypropylene), PVC(polyvinyl chloride), PET(polyethylene terephthalate) 등의 고분자 물질 나노입자 또는 상기 물질로 구성된 코어 셀 구조의 나노 입자 중 하나를 사용하며, 바람직하게는 Fe3O4/SiO2를 사용한다.
나노입자 분산용액을 생성하기 위해 나노입자가 투입되는 분산용매로는 물과 에탄올 이외에 하이드로카본(hydrocarbon), 할로겐화카본(halogenated carbon), 에테르(ether), 에스터(ester), 알코올(alcohol), 아민(amine), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 아세토나이트라일(acetonitrile), 아마이드(amide), 카보네이트(carbonate), 다이메틸술폭사이드(dimethylsulfoxide), 케톤(ketone) 유도체 중 하나 또는 그 혼합물을 사용할 수 있으며, 분산용매에 따라서 산성, 중성, 염기성이 결정된다.
다음으로, 나노입자 분산용액에 실란 유도체를 넣고 약 24시간 동안 교반하여 나노입자의 표면을 소수성으로 개질하는데, 나노입자의 표면을 개질하기 위해 나노입자 분산용액에 투입되는 실란 유도체로는 옥타데실디메틸[3-(트리메톡실리)프로필]암모늄 클로라이드( Octadecyldimethyl[3-(trimethoxysilyl)propyl]ammonium chloride), 테트라데실디메틸[3-(트리메톡시실릴)프로필]암모늄 클로라이드, 또는 N,N--N--N-(3-)) 중 하나를 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따라 나노입자 표면을 소수성으로 개질하기 위해 사용되는 실란 유도체의 구조식은 (R'3O)SiR이고, 여기서 R' = C1-C5 알킬기이며, R=C3-C100 알킬기와 실란 유도체에 양전하를 줄 수 있는 작용기로 구성되거나, 양이온을 포함하는 R=C3-C100 알킬기와 짝 음이온으로 구성된다. 이때, 실란 유도체에 양전하를 제공하는 작용기로는 질소(N), 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb), 비스무트(Bi), 황(S), 셀레늄(Se), 텔루륨(Te) 원소를 포함하는 분자들을 사용할 수 있고, 양이온으로는 질소(N), 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb), 비스무트(Bi), 황(S), 셀레늄(Se), 텔루륨(Te) 원소를 포함하는 분자들의 오늄(onium) 형태이고, 짝 음이온으로는 할라이드(halide), 카보네이트(carbonate), 하이드록사이드(hydroxide), 알콕사이드(alkoxide), 옥살레이트(oxalate), 나이트레이트(nitrate), 카르복실레이트(carboxylate), 설페이트(sulfate), 술포네이트(sulfonate), 포스페이트(phosphate), 포스포네이트(phosphonate), 보레이트(borate)를 사용할 수 있다.
도2 내지 도5는 전술한 바와 같은 단계를 통해 실란처리되어 소수성 양전하로 표면개질된 나노입자의 화학구조를 나타내는 도면으로, 도2는 실란 처리되어 일반적인 소수성 양전하를 지닌 나노입자의 화학 구조를 나타내는 도면이고, 도3은 실란 처리되어 일반적인 소수성 양전하를 지닌 클러스터 나노입자의 화학구조를 나타내는 도면이고, 도4는 실란 처리되어 일반적인 소수성 양전하를 지닌 코어-셀 나노입자의 화학구조를 나타내는 도면이고, 도5는 실란 처리되어 일반적인 소수성 양전하를 지닌 클러스터 나노입자의 코어-셀 나노입자 도면이다.
본 발명에 따르는 광결정 디바이스 셀에 사용된 나노 입자의 크기는 100㎚ 내지 400㎚로서, 실란처리된 Fe3O4/SiO2 나노입자의 크기는 도6의 FE-SEM(field emission scanning electron microscope)를 통해 약 170㎚ 정도임을 알 수 있다.
도7은 실란 처리되어 양전하로 표면개질된 Fe3O4/SiO2 나노입자의 FT-IR(Fourier transform infrared spectroscopy) 스펙트럼 데이터 도면으로, 이를 통해 실란 유도체가 실리카 표면에 축합반응을 통해서 그라프티드(grafted) 되었음을 알 수 있다.
도8은 실란처리된 Fe3O4/SiO2 나노입자 중 전체 나노입자 무게 대비 실란의 무게를 나타내는 TGA(ThermoGravimetric Analysis, 열중량분석)도면으로서, 온도의 변화에 따른 증발 등에 의해 발생하는 질량의 변화를 알 수 있는데, 나노입자의 표면 개질을 위해 사용되는 실란유도체의 무게비율(나노입자무게/실란유도체)은 0.0001에서 10000 범위가 바람직하다.
다음으로 분산용액으로부터 표면 개질된 나노입자를 자석을 이용하여 분리한 후, 분리된 나노입자를 세척하는데, Fe3O4/SiO2 나노입자를 분산용액으로부터 자석에 의해 분리한 후 세척하기 위해 사용되는 세척액으로는 일반적으로 에탄올이 사용되나, 그밖에 알코올(alcohol), 하이드로카본(hydrocarbon), 할로겐화카본(halogenated carbon), 에테르(ether), 에스터(ester), 아민(amine), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 아세토나이트라일(acetonitrile), 아마이드(amide), 카보네이트(carbonate), 다이메틸술폭사이드(dimethylsulfoxide), 케톤(ketone) 유도체 및 이들의 혼합물 중 하나를 사용할 수 있다.
다음으로 표면개질된 나노입자를 매체에 투입하여 현탁액을 구성하는데, 이때 사용되는 매체로는 비극성 또는 극성 용매를 모두 사용할 수 있으며, 비극성 용매로는 하이드로카본(hydrocarbon), 할로겐화카본(halogenated carbon), 에테르(ether), 에스터(ester) 유도체 중 하나 또는 이들의 혼합물을 사용하며, 이는 물과 섞일 경우 분리된다. 또한, 극성 용매로는 알코올(alcohol), 아민(amine), 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran), 아세토나이트라일(acetonitrile), 아마이드(amide), 카보네이트(carbonate), 다이메틸술폭사이드(dimethylsulfoxide), 케톤(ketone) 유도체 중 하나 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
다음으로 앞서 구성된 현탁액을 이용하여 전기구동형 광결정 디바이스 셀을 제작하는데, 본 발명에 따르는 광결정 디바이스 셀의 상부 전극과 하부 전극 중 어느 하나 또는 상부전극 및 하부 전극 모두는 투명전도막인 ITO로 코팅된 유리 기판으로, 상부 및 하부 전극 사이에 현탁액을 주입한 후 서린(surlyn)을 사용하여 광 결정 디바이스 셀의 격벽(wall)을 구성하는데, 바람직하게는 상부 전극 및 하부 전극 사이의 간격, 즉 격벽의 높이는 1㎛ - 1mm 정도로 분리된다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르는 광결정 디바이스 셀은 크게 소수성 양전하로 실란 처리된 나노입자를 합성하는 단계와 전기구동형 광결정 디바이스 셀을 제작하는 단계에 의해 구성되는데, 즉, 일실시예에 따르면, Fe3O4/SiO2 나노입자 30mg을 산성의 에탄올/물 혼합물 3.3g에 분산시킨 후, 이 분산용액에 실란 유도체인 Octadecyldimethyl(3-trimethoxysilyl-propyl)ammonium chloride (20 wt%) 를 넣고 약 24시간 동안 교반하여 표면 개질한 후, 자석을 이용하여 표면개질된 Fe3O4/SiO2 나노입자를 분리하고, 에탄올로 세척한 후, 최종적으로 비극성 용매에 표면개질된 Fe3O4/SiO2 나노입자를 투입하여 현탁액을 만든다. 다음으로, 두 개의 ITO가 코팅된 유리 기판이 50㎛ 만큼 떨어지게 서린(Surlyn)을 사용해서 측벽을 구성한 후, 현탁액을 주입함으로써 광 결정 디바이스를 구성할 수 있다.
즉, 본 발명에 따르는 광 결정 디바이스는, 소수성 양전하로 실란처리하여 표면개질된 나노입자를 사용하여 제조된 현탁액을 기판 사이에 주입하여 구성하므로 별도의 전하제어제를 사용하지 않고도 소수성 양전하에 의해 입자 사이의 전기적 척력을 증가시켜 입자간의 척력과 인력의 균형을 얻을 수 있고, 비극성 용매에서도 개질된 광결정 입자의 소수성 때문에 고르게 분산될 수 있어 광결정색을 발현할 수 있는 배열을 갖게 된다.
도9는 실란처리된 Fe3O4/SiO2 나노입자를 비극성용매에 투입하여 구성한 광결정 디바이스에 인가되는 전압에 따른 광결정색의 변화를 나타내는 도면이고, 도10은 실란처리된 Fe3O4/SiO2 나노입자를 비극성용매에 투입하여 구성한 광결정 디바이스에 인가되는 전압에 따른 광결정색 좌표 변환을 나타내는 도면이다. 도 9를 통해 본 발명에 따라 구성되는 광결정 디바이스의 구조색이 전압에 따라 오렌지색부터 파랑색까지 가역적으로 변환됨을 알 수 있다. 또한, 도 10을 통해서 전압 인가에 따른 구조색을 표준화된 디스플레이 색과 비교할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 게시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 표면 개질된 광결정 입자를 사용한 광결정 디바이스를 제조하는 방법에 있어서,
    상기 광결정 디바이스는 하나 이상의 셀을 포함하고,
    상기 하나 이상의 셀은
    소수성 양전하로 표면개질된 나노입자를 이용하여 현탁액을 합성하는 단계;및
    광결정 디바이스 셀을 제작하는 단계에 의해 구성되고,
    현탁액을 합성하는 단계는,
    나노입자를 분산용매에 투입하여 나노입자 분산용액을 생성하는 단계;
    상기 나노입자 분산용액에 실란 유도체를 넣고 교반하여 나노입자의 표면을 개질하는 단계;
    표면 개질된 나노입자를 분산용액으로부터 분리하는 단계;
    표면개질되어 분리된 나노입자를 세척액으로 세척하는 단계; 및
    표면개질된 나노입자를 매체에 투입하여 현탁액을 합성하는 단계를 포함하고,
    광결정 디바이스 셀을 제작하는 단계는,
    상부전극 및 하부 전극 사이에 격벽을 구성함으로써 셀을 구성하는 단계; 및
    상기 셀 내에 상기 현탁액을 주입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    표면 개질된 광결정 입자를 사용한 광결정 디바이스 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노입자는 실리콘, 티타늄, 바륨, 스트론튬, 철, 니켈, 코발트, 납, 알루미늄, 구리, 은, 금, 텅스텐, 몰리브덴 중 하나 또는 이들의 산화물, PS, PE, PP, PVC, PET 중 하나로 구성된 코어 셀 구조의 나노 입자 중 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는
    표면 개질된 광결정 입자를 사용한 광결정 디바이스 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노입자 분산용액을 생성하기 위해 사용되는 분산용매는
    물과 에탄올 이외에 하이드로카본, 할로겐화카본, 에테르, 에스터, 알코올, 아민, 테트라하이드로퓨란, 아세토나이트라일, 아마이드, 카보네이트, 다이메틸술폭사이드, 케톤 유도체 중 하나 또는 그 혼합물인 것을 특징으로 하는
    표면 개질된 광결정 입자를 사용한 광결정 디바이스 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 실란 유도체는 옥타데실디메틸[3-(트리메톡시실릴)프로필]암모늄 클로라이드, 테트라데실디메틸[3-(트리메톡시실릴)프로필]암모늄 클로라이드, 또는 N,N--N--N-(3-)) 중 하나이며,
    상기 실란 유도체의 구조식은 (R'3O)SiR이고, 여기서 R' = C1-C5 알킬기이며, R=C3-C100 알킬기와 실란 유도체에 양전하를 제공하는 작용기로 구성되거나, 양이온을 포함하는 R=C3-C100 알킬기와 짝 음이온으로 구성되며, 실란 유도체에 양전하를 제공하는 작용기는 질소, 인, 비소, 안티몬, 비스무트, 황, 셀레늄, 텔루륨 원소를 포함하는 분자들 중 하나를 포함하고, 상기 양이온은 질소, 인, 비소, 안티몬, 비스무트, 황, 셀레늄, 텔루륨 원소를 포함하는 분자들 중 하나의 오늄 형태이고, 상기 짝 음이온은 할라이드, 카보네이트, 하이드록사이드, 알콕사이드, 옥살레이트, 나이트레이트, 카르복실레이트, 설페이트, 술포네이트, 포스페이트, 포스포네이트, 보레이트 중 하나인 것을 특징으로 하는
    표면 개질된 광결정 입자를 사용한 광결정 디바이스 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노입자의 크기는 100㎚ 내지 400㎚인 것을 특징으로 하는
    표면 개질된 광결정 입자를 사용한 광결정 디바이스 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노입자 대 상기 실란유도체의 무게비율은 0.0001 내지 10000인 것을 특징으로 하는
    표면 개질된 광결정 입자를 사용한 광결정 디바이스 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 현탁액을 합성하기 위해 사용되는 매체는 비극성 용매 또는 극성용매이고,
    상기 비극성 용매는 하이드로카본, 할로겐화카본, 에테르, 에스터 유도체 중 하나 또는 이들의 혼합물이고,
    상기 극성용매는 알코올, 아민, 테트라하이드로퓨란, 아세토나이트라일, 아마이드, 카보네이트, 다이메틸술폭사이드, 케톤 유도체 중 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는
    표면 개질된 광결정 입자를 사용한 광결정 디바이스 제조방법.
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KR101154372B1 (ko) 2010-10-20 2012-06-15 주식회사 나노브릭 광결정성을 이용한 표시 방법 및 장치

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