KR102519946B1 - 퀀텀 로드, 퀀텀 로드 필름 및 퀀텀 로드 표시장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, XV족 원소가 도핑된 XII-XVI족 화합물로 이루어지는 내부 쉘과 도핑되지 않은 XII-XVI족 화합물로 이루어지는 외부 쉘을 포함하며 오프 특성과 양자 효율 모두에서 장점을 갖는 퀀텀 로드를 제공한다.
따라서, 퀀텀 로드 필름과 퀀텀 로드 표시장치는 구동 전압이 감소하고 발광 효율이 향상된다.
따라서, 퀀텀 로드 필름과 퀀텀 로드 표시장치는 구동 전압이 감소하고 발광 효율이 향상된다.
Description
본 발명은 퀀텀 로드에 관한 것으로, 높은 오프 특성을 갖는 퀀텀 로드를 갖는 퀀텀 로드, 퀀텀 로드 필름, 퀀텀 로드 표시장치에 관한 것이다.
정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device : PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device : FED), 유기발광다이오드표시장치(organic light emitting diode display device : OELD) 등과 같은 다양한 평판표시장치가 개발되어 각광받고 있다.
한편, 최근에는 퀀텀 로드(quantum rod, 양자막대)를 표시장치에 이용하고자 하는 연구가 진행되고 있다.
퀀텀 로드는 높은 발광효율과 우수한 재현률로 많은 응용 가능성을 갖고 있다.
퀀텀 로드는 일반적 염료에 비해 흡광계수 (extinction coefficient)가 매우 크고 양자효율 (quantum yield)도 우수하므로 강한 형광을 발생하며, 퀀텀 로드의 직경을 조절하면 발하는 가시광선의 파장을 조절할 수 있다.
또한 퀀텀 로드는 선편광을 내는 특성을 가지며 stark effect에 의해 외부 전기장이 인가되면 전자와 정공의 분리되어 발광을 조절할 수 있는 광학적 특성을 지니고 있다. 따라서, 이러한 특성을 이용하면 표시장치의 광효율을 향상시킬 수 있는 장점을 갖는다.
도 1a 및 도 1b는 종래 퀀텀 로드의 구동을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 퀀텀 로드(20) 나노크기의 반도체 물질로 이루어지는 코어 (core, 22)와 코어(22)를 감싸는 쉘 (shell, 24)을 포함한다. 예를 들어, 상기 코어(22)는 XII-XVI, XIII-XV, XI-XIII-XVI, XIV-XVI 반도체 물질로 이루어지고, 쉘(24)은 ZnS와 같은 XII-XVI족 화합물로 이루어질 수 있다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 베이스(10) 상에 퀀텀 로드(20)가 배열되고 전극(12, 14)에 전압이 인가되지 않은 상태에서, 코어(22) 내에서 전자(e-)와 정공(h+) 결합에 의해 퀀텀 로드(20)로부터 발광이 일어난다. (emission ON)
한편, 도 1b에 도시된 바와 같이, 전극(12, 14)에 전압이 인가되어 전계(E)가 형성되면, 전자(e-)와 정공(h+)이 분리되어 발광이 오프된다. (emission OFF)
즉, 이와 같은 퀀텀 로드(20)는 전기장 인가에 따라 구동되며, 퀀텀 로드(20)는 표시장치 등에 이용될 수 있다.
그런데, 종래 퀀텀 로드(20)에서는 전자와 정공의 분리에 높은 전압이 요구된다. 즉, 퀀텀 로드(20)의 오프 특성이 저하되어 퀀텀 로드(20)의 발광 오프를 위한 구동 전압이 매우 높기 때문에, 퀀텀 로드(20)를 이용한 표시장치의 구동 전압이 크게 증가하는 문제가 있다.
퀀텀 로드(20)의 종횡비를 증가시켜 오프 특성을 향상시킬 수 있으나 종횡비 증가에는 한계가 있고 종횡비가 증가할 경우 양자 효율이 감소하는 문제가 있다.
본 발명은 종래 퀀텀 로드의 낮은 오프 특성과 높은 구동 전압 문제를 해결하고자 한다.
위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, XV족 원소가 도핑된 XII-XVI족 화합물로 이루어지는 제 1 쉘(내부 쉘)과 도핑되지 않은 XII-XVI족 화합물로 이루어지는 제 2 쉘(외부 쉘)을 포함하는 퀀텀 로드를 포함한다.
상기 제 1 및 제 2 화합물 각각은 제 1 화합물은 ZnS, ZnSe, ZnTe, CdSe, CsTe, CdS, CdSeS, CdTeS, CdSeTe, ZnSeS, ZnTeS, ZnSeTe, CdZnSe, CdZnS, CdZnTe, CdZnSeS, CdZnTeS, CdZnSeTe 중에서 선택될 수 있다. 또한, 상기 제 1 및 제 2 화합물은 ZnS이고, 상기 XV족 원소는 질소일 수 있다.
전술한 퀀텀 로드와 고분자 매트릭스를 포함하는 퀀텀 로드 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은, 화소 전극과 공통 전극이 형성되어 있는 제 1 및 제 2 기판 사이에 전술한 퀀텀 로드를 포함하는 퀀텀로드층이 형성되고, 제 1 기판 하부에 백라이트 유닛이 위치하는 퀀텀로드를 제공한다.
이때, 상기 화소 전극과 상기 공통 전극은 제 1 방향을 따라 연장되고, 상기 퀀텀 로드의 장축은 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 배열될 수 있다.
본 발명의 퀀텀 로드는 코어를 감싸고 XV족 원소가 도핑된 XII-XVI족 화합물로 이루어지는 내부 쉘을 포함하여 퀀텀 로드의 오프 특성이 향상된다.
즉, XV족 원소 도핑에 의해 정공의 이동도를 증가시킴으로써, 정공과 전자의 분리에 의한 퀀텀 로드의 오프 특성이 향상된다.
또한, XII-XVI족 화합물로 이루어지는 외부 쉘을 포함함으로써, 퀀텀 로드의 양자효율이 유지되거나 향상된다.
따라서, 본 발명의 퀀텀 로드 필름과 퀀텀 로드 표시장치는 구동 전압과 양자 효율에서 장점을 갖는다.
또한, 퀀텀 로드 표시장치는, 액정표시장치에서 요구되는 배향막, 편광판, 컬러필터층을 생략할 수 있기 때문에, 표시장치의 두께 감소와 제조 원가 절감의 효과를 갖는다.
도 1a 및 도 1b는 종래 퀀텀 로드의 구동을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 퀀텀 로드를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 3은 퀀텀 로드의 구동을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 4는 퀀텀 로드의 전도도 변화를 보여주는 그래프이다.
도 5는 퀀텀 로드의 발광 특성을 보여주는 그래프이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 퀀텀 로드 및 퀀텀 로드 필름을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 7은 퀀텀 로드의 양자 효율 변화를 보여주는 그래프이다.
도 8a 및 도 8b는 퀀텀 로드의 오프 특성을 보여주는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 퀀텀 로드 표시장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 10은 퀀텀 로드 표시장치에서의 퀀텀 로드 배열을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 퀀텀 로드를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 3은 퀀텀 로드의 구동을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 4는 퀀텀 로드의 전도도 변화를 보여주는 그래프이다.
도 5는 퀀텀 로드의 발광 특성을 보여주는 그래프이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 퀀텀 로드 및 퀀텀 로드 필름을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 7은 퀀텀 로드의 양자 효율 변화를 보여주는 그래프이다.
도 8a 및 도 8b는 퀀텀 로드의 오프 특성을 보여주는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 퀀텀 로드 표시장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 10은 퀀텀 로드 표시장치에서의 퀀텀 로드 배열을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
-제 1 실시예-
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 퀀텀 로드를 설명하기 위한 개략적인 단면도이고, 도 3은 퀀텀 로드의 구동을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 퀀텀 로드(100)는 코어(110)와, XV족 원소(122)가 도핑된 XII-XVI족 화합물로 이루어지는 쉘(120)을 포함한다.
상기 코어(110)는 XII-XVI, XIII-XV, XI-XIII-XVI, XIV-XVI 반도체 물질로 이루어진다. 예를 들어, 상기 코어(110)는 CdSe, CdS, CdTe, ZnSe, ZnS, ZnTe, HgSe, HgTe, CdZnSe (XⅡ-XⅥ족 반도체 물질), InP, InN, GaN, InSb, InAsP, InGaAs, GaAs, GaP, GaSb, AlP, AlN, AlAs, AlSb, (XⅢ-XV족 반도체 물질), PbSe, PbTe, PbS (XⅥ-XⅣ족 반도체 물질) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 코어(110)의 크기, 즉 직경에 의해 상기 퀀텀 로드(110)로부터 발광되는 빛의 파장이 결정된다. 즉, 상기 코어(110)의 크기를 조절함으로써, 상기 퀀텀 로드(110)는 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나를 발광할 수 있다.
상기 쉘(120)은 XII-XVI족 화합물에 XV족 원소(122)가 도핑되어 이루어진다. 예를 들어, 상기 XII-XVI족 화합물은 ZnS, ZnSe, ZnTe, CdSe, CsTe, CdS, CdSeS, CdTeS, CdSeTe, ZnSeS, ZnTeS, ZnSeTe, CdZnSe, CdZnS, CdZnTe, CdZnSeS, CdZnTeS, CdZnSeTe 중 어느 하나일 수 있고, 상기 XV족 원소(122)는 질소(N) 또는 인(P)일 수 있다.
즉, 상기 쉘(120)은 p-type 불순물이 도핑된 XII-XVI족 화합물로 이루어진다.
XVI족 원소(예를 들어, S)는 6개의 최외각 전자를 갖는 반면, XV족 원소(예를 들어, N)은 5개의 최외각 전자를 갖는다. 따라서, XII-XVI족 화합물(예를 들어, ZnS)에 XV족 원소가 도핑되면, Zn와 결합 시 전자의 부족으로 인해 전공이 도입되는 효과를 나타낸다.
즉, XII-XVI족 화합물에 XV족 원소가 도핑되면, 전기장 인가에 의해 전자와 전공 모두가 이동하여 분리되기 때문에 퀀텀 로드(100)의 구동 특성, 즉 오프 특성이 향상된다.
보다 구체적으로, 도 1b를 참조하면, 전기장(E) 인가에 의해 코어(22) 내의 전자(e-)가 쉘(24)로 이동하여 퀀텀 로드(20)의 오프 특성이 구현된다.
그러나, 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스(130) 상에 XV족 원소(도2의 122)가 도핑된 XII-XVI족 화합물로 이루어지는 쉘(도2의 120)을 포함하는 퀀텀 로드(100)가 배열되고 전극(132, 134)에 전압이 인가되어 전계(E)가 형성되면, 코어(도2의 110)에 존재하던 전자(e-)와 정공(h+)가 쉘(120)의 양단으로 이동하여 전자와 정공이 분리된다.
즉, 전자와 정공이 분리가 효율적으로 일어나기 때문에, 퀀텀 로드(100)의 오프 특성이 향상된다.
퀀텀 로드(
CdZnS
/
ZnS
:N)의 제조
1. 코어(CdZnS) 합성
Trioctylphosphine oxide (TOPO, 3.0g), octadecylphosphonic acid (ODPA, 0.280g), hexylphosphonic acid (HPA, 0.083g), zinc acetate (0.046g), cadmium Oxide (0.062g)을 3구 둥근 플라스크에 넣은 후 150℃에서 1시간 동안 감압하였다. (용액1)
1-octadecene (0.3ml)안에 Sulfur (0.024g)를 분산시킨 후 300℃에서 1시간 동안 반응시켰다. (용액2)
질소 조건에서, 용액1을 370℃에서 10분간 반응시키고, 330℃로 냉각한 후 용액2를 주입하고 35초간 반응시켰다. 상온으로 냉각 후, toluene / methanol (1:3) 비율로 첨가하고 원심분리함으로써, 코어를 얻었다.
2. 로드(CdZnS/ZnS) 합성
3구 플라스크에 Sulfur (0.0148g), oleyamine (5.5 ml), zinc sulfate heptahydrate (0.0375g), zinc nitrate hexahydrate (0.039 g), 합성된 코어 (0.100mg)을 넣고 120℃에서 1시간 동안 감압하였다. 질소 조건에서, 혼합 용액을 230℃에서 1시간 동안 반응시켰다. 상온으로 냉각 후 toluene / methanol (1:3) 비율로 첨가하고 원심분리함으로써, 로드(CdZnS/ZnS)를 얻었다.
3. 퀀텀 로드 합성
합성된 로드(CdZnS/ZnS, 100mg)를 tri-ethyl amine (20ml)에 분산시켜 수열 반응기에 넣은 후 120℃에서 1~16시간 동안 반응시켰다. 반응 종류 후, chloroform/ethanol (1:3)을 첨가하여 원심분리함으로써, 질소가 도핑된 퀀텀 로드(CdZnS/ZnS:N)를 얻었다.
질소 도핑에 따른 퀀텀 로드의 전도도(conductivity)를 측정하여 도 4에 도시하였다.
도 4에 도시된 바와 같이, 도핑되지 않은 퀀텀 로드(CdZnS/ZnS, time=0)와 비교할 때, 질소 도핑에 의해 퀀텀 로드(Ex1)의 전도도가 크게 증가하며, 전도도는 도핑 시간에 따라 증가한다.
즉, 퀀텀 로드의 전도도가 증가함으로써, 전하 이동도가 증가하며 이에 따라 퀀텀 로드의 오프 특성이 향상된다.
그런데, XV족 원소인 질소가 도핑된 퀀텀 로드는 발광 특성에 문제가 발생한다. 즉, 퀀텀 로드의 발광 특성(PL 스펙트럼)을 보여주는 도 5를 참조하면, 질소가 도핑되지 않은 쉘(ZnS)을 포함하는 퀀텀 로드(CdZnS/ZnS, Ref)에 비해, 질소가 도핑된 쉘(ZnS:N)을 포함하는 퀀텀 로드(CdZnS/ZnS:N, Ex1)의 PL 스펙트럼이 크게 감소한다. (도 5는 질소 도핑이 1 시간 동안 진행된 퀀텀 로드의 PL 스펙트럼이다.)
즉, XV족 원소가 쉘에 도핑됨에 따라, 퀀텀 로드의 오프 특성은 향상되지만 퀀텀 로드의 양자 효율이 감소한다. 다시 말해, XV족 원소의 도핑에 의해 종횡비 증가 없이 오프 특성이 향상되지만, 여전히 양자 효율 감소의 문제가 있다.
-제 2 실시예-
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 퀀텀 로드 및 퀀텀 로드 필름을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 퀀텀 로드(200)는 코어(210)와, XV족 원소(222)가 도핑된 XII-XVI족 제 1 화합물로 이루어지는 제 1 쉘(내부 쉘, 220)과, XII-XVI족 제 2 화합물로 이루어지는 제 2 쉘(외부 쉘, 230)을 포함한다.
즉, 상기 제 1 쉘(220)은 상기 코어(210)와 상기 제 2 쉘(230) 사이에 위치하며, 상기 퀀텀 로드(200)는 이중 쉘 구조를 갖는다.
또한, 도 6b에 도시된 바와 같이, 퀀텀 로드 필름(250)은 고분자 매트릭스(260)와 상기 고분자 매트릭스(260) 내에 분산되어 있는 퀀텀 로드(200)를 포함한다.
상기 코어(210)는 XII-XVI, XIII-XV, XI-XIII-XVI, XIV-XVI 반도체 물질로 이루어진다. 예를 들어, 상기 코어(210)는 CdSe, CdS, CdTe, ZnSe, ZnS, ZnTe, HgSe, HgTe, CdZnSe (XⅡ-XⅥ족 반도체 물질), InP, InN, GaN, InSb, InAsP, InGaAs, GaAs, GaP, GaSb, AlP, AlN, AlAs, AlSb, (XⅢ-XV족 반도체 물질), PbSe, PbTe, PbS (XⅥ-XⅣ족 반도체 물질) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 코어(210)의 크기, 즉 직경에 의해 상기 퀀텀 로드(210)로부터 발광되는 빛의 파장이 결정된다. 즉, 상기 코어(210)의 크기를 조절함으로써, 상기 퀀텀 로드(210)는 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나를 발광할 수 있다.
상기 제 1 쉘(220)은 XII-XVI족의 제 1 화합물에 XV족 원소(222)가 도핑되어 이루어진다. 예를 들어, 상기 XII-XVI족의 제 1 화합물은 ZnS, ZnSe, ZnTe, CdSe, CsTe, CdS, CdSeS, CdTeS, CdSeTe, ZnSeS, ZnTeS, ZnSeTe, CdZnSe, CdZnS, CdZnTe, CdZnSeS, CdZnTeS, CdZnSeTe 중 어느 하나일 수 있고, 상기 XV족 원소(222)는 질소(N) 또는 인(P)일 수 있다.
즉, 상기 제 1 쉘(220)은 p-type 불순물이 도핑된 XII-XVI족 화합물로 이루어진다.
또한, 상기 제 2 쉘(230)은 ZnS, ZnSe, ZnTe, CdSe, CsTe, CdS, CdSeS, CdTeS, CdSeTe, ZnSeS, ZnTeS, ZnSeTe, CdZnSe, CdZnS, CdZnTe, CdZnSeS, CdZnTeS, CdZnSeTe 중 어느 하나인 XII-XVI족의 제 2 화합물로 이루어진다. 상기 제 2 화합물은 상기 제 1 화합물과 같거나 다를 수 있다.
즉, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 퀀텀 로드(200)는 XV족 원소(222)가 도핑된 XII-XVI족의 제 1 화합물로 이루어지는 제 1 쉘(220)과 도핑되지 않은 XII-XVI족의 제 2 화합물로 이루어지는 제 2 쉘(230)을 포함한다.
전술한 바와 같이, XVI족 원소(예를 들어, S)는 6개의 최외각 전자를 갖는 반면, XV족 원소(예를 들어, N)은 5개의 최외각 전자를 갖는다. 따라서, XII-XVI족 화합물(예를 들어, ZnS)에 XV족 원소가 도핑되면, Zn와 결합 시 전자의 부족으로 인해 전공이 도입되는 효과를 나타낸다.
즉, XII-XVI족 화합물에 XV족 원소가 도핑되면, 전기장 인가에 의해 전자와 전공 모두가 이동하여 분리되기 때문에 퀀텀 로드(200)의 구동 특성, 즉 오프 특성이 향상된다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 퀀텀 로드(200)는 도핑되지 않은 제 2 쉘(230)을 포함함으로써, XV족 원소(222) 도핑에 의한 양자 효율 저하 문제를 방지하거나 양자 효율을 개선시킨다.
퀀텀 로드(
CdZnS
/
ZnS
:N:
ZnS
)의 제조
1. 코어(CdZnS) 합성
TOPO (3.0g), ODPA (0.280g), HPA (0.083g), zinc acetate (0.046g), cadmium Oxide (0.062g)을 3구 둥근 플라스크에 넣은 후 150℃에서 1시간 동안 감압하였다. (용액1)
1-octadecene (0.3ml)안에 Sulfur (0.024g)를 분산시킨 후 300℃에서 1시간 동안 반응시켰다. (용액2)
질소 조건에서, 용액1을 370℃에서 10분간 반응시키고, 330℃로 냉각한 후 용액2를 주입하고 35초간 반응시켰다. 상온으로 냉각 후, toluene / methanol (1:3) 비율로 첨가하고 원심분리함으로써, 코어를 얻었다.
2. 로드(CdZnS/ZnS) 합성
3구 플라스크에 Sulfur (0.0148g), oleyamine (5.5 ml), zinc sulfate heptahydrate (0.0375g), zinc nitrate hexahydrate (0.039 g), 합성된 코어 (0.100mg)을 넣고 120℃에서 1시간 동안 감압하였다. 질소 조건에서, 혼합 용액을 230℃에서 1시간 동안 반응시켰다. 상온으로 냉각 후 toluene / methanol (1:3) 비율로 첨가하고 원심분리함으로써, 로드(CdZnS/ZnS)를 얻었다.
3. p-type doping
합성된 로드(CdZnS/ZnS, 100mg)를 tri-ethyl amine (20ml)에 분산시켜 수열 반응기에 넣은 후 120℃에서 1~16시간 동안 반응시켰다. 반응 종류 후, chloroform/ethanol (1:3)을 첨가하여 원심분리함으로써, 질소가 도핑된 로드(CdZnS/ZnS:N)를 얻었다.
4. 퀀텀 로드(CdZnS/ZnS:N/ZnS) 합성
3구 둥근 플라스크에, 질소가 도핑된 로드(CdZnS/ZnS:N, 100mg)와 oleyamine (5.5 ml)을 넣은 후, zinc acetate (0.0239 g)가 용해된 oleyamine (0.5 ml), sulfur (0.0074g)가 용해된 oleyamine (0.5 ml) 두 용액을 230℃에서 30 분간 천천히 떨어뜨려 반응시켰다. 상온으로 냉각 후 toluene / methanol (1:3) 비율로 첨가하고 원심분리함으로써, 퀀텀로드(CdZnS/ZnS:N/ZnS)를 얻었다.
이중 쉘(220, 230) 구조를 갖는 본 발명의 제 2 실시예의 퀀텀 로드(200)의 전도도는 도 4에 보여지며, 도핑 및 제 2 쉘 형성에 따른 전도도를 표1에 기재하였다.
표1 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 퀀텀 로드(Ex2)의 전도도 역시 질소 도핑에 의해 증가한다. 즉, 퀀텀 로드의 전도도가 증가함으로써, 전하 이동도가 증가하며 이에 따라 퀀텀 로드의 오프 특성이 향상된다.
다시 말해, 질소가 도핑되지 않은 제 2 쉘을 추가로 형성하더라도 질소 도핑에 의한 퀀텀 로드의 오프 특성 향상은 구현된다.
한편, 도 5를 다시 참조하면, 질소가 도핑된 쉘(도 2의 120)을 포함하는 퀀텀 로드(Ex1)와 비교할 때, 질소가 도핑된 쉘(도 6a의 220)을 감싸며 도핑되지 않은 제 2 쉘(도 6a의 230)을 추가 형성함으로써 퀀텀 로드(Ex2)의 PL 스펙트럼이 증가한다. 또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 퀀텀 로드(Ex2)의 PL 스펙트럼은 질소 도핑이 없는 단일 쉘 구조의 퀀텀 로드(Ref)보다도 증가한다.
퀀텀 로드의 양자 효율 변화를 보여주는 그래프인 도 7과 도핑(1시간) 및 추가 쉘 형성에 따른 양자 효율을 기재한 표2를 참조하면, 질소 도핑 시간이 증가함에 따라 단일 쉘을 갖는 퀀텀 로드(Ex1)와 이중 쉘을 갖는 퀀텀 로드(Ex2) 모두 양자 효율(quantum yield, QY)이 감소한다.
그러나, 본 발명의 제 2 실시예에서와 같이, 질소가 도핑된 쉘(도 6a의 220)을 감싸며 도핑되지 않은 제 2 쉘(도 6a의 230)을 추가 형성하는 경우(Ex2), 일정 시간(1 시간) 내에서는 도핑되지 않은 단일 쉘의 퀀텀 로드에 비해 양자 효율이 증가하고 유지된다.
즉, 도 4와 도 7을 참조하면, 일정 시간(1 시간) 동안 질소를 도핑하고, 질소가 도핑된 쉘(제 1 쉘)을 감싸며 도핑되지 않은 쉘(제 2 쉘)을 추가로 형성함으로써, 오프 특성과 양자 효율이 모두 우수한 퀀텀 로드를 제공할 수 있다.
구동 전압에 따른 본 발명의 제 2 실시예에 따른 퀀텀 로드(200)의 PL 스펙트럼을 표3, 도 8a 및 도 8b에 나타내었다.
표3, 도 8a 및 도 8b에서 보여지는 바와 같이, 퀀텀 로드의 PL 스펙트럼은 인가되는 전압에 비례하여 감소하며 오프율은 인가되는 전압의 세기(intensity)에 비례한다. 이때, 동일한 전압에서 본 발명의 제 2 실시예에 따른 퀀텀 로드(Ex2)는 종래 퀀텀 로드(Ref)에 비해 우수한 오프 특성을 갖는다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 퀀텀 로드(200)는 XV족 원소(222)가 도핑된 XII-XVI족 제 1 화합물로 이루어지는 제 1 쉘(내부 쉘, 220)과, XII-XVI족 제 2 화합물로 이루어지는 제 2 쉘(외부 쉘, 230)을 포함하며, XV족 원소(222) 도핑에 의해 오프 특성이 향상되고 미-도핑된 제 2 쉘(230)을 추가 형성함으로써 발광 효율이 향상된다. 즉, 본 발명은 오프 특성(구동 특성)과 발광 효율 모두에서 장점을 갖는 퀀텀 로드(200)를 제공할 수 있다.
-제 3 실시예-
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 퀀텀 로드 표시장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이고, 도 10은 퀀텀 로드 표시장치에서의 퀀텀 로드 배열을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 퀀텀 로드 표시장치(300)는 퀀텀 로드 패널(305)과 상기 퀀텀 로드 패널(305)의 하부에 위치하여 상기 퀀텀 로드 패널(305)에 빛을 공급하는 백라이트 유닛(380)을 포함한다.
상기 퀀텀 로드 패널(305)은, 상기 백라이트 유닛(380)에 인접한 제 1 기판(310)과, 상기 제 1 기판(310) 상부에 위치하는 화소 전극(340) 및 공통 전극(342)과, 상기 제 1 기판(310)과 마주하는 제 2 기판(370)과, 상기 제 1 및 제 2 기판(310, 370) 사이에 위치하며 퀀텀 로드(200)를 포함하는 퀀텀 로드층(348)을 포함한다.
상기 제 1 및 제 2 기판(310, 370) 각각은 유리 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 및 제 2 기판(310, 370) 각각이 폴리이미드(polyimide)와 같은 플렉서블 기판 또는 필름인 경우, 본 발명의 퀀텀 로드 표시장치(300)는 폴더블, 벤더블 또는 롤러블 표시장치로 이용될 수 있다.
상기 제 1 기판(310) 상에는 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)이 형성되며, 상기 게이트 배선과 상기 데이터 배선은 서로 교차하여 화소영역(미도시)을 정의한다.
상기 화소영역 각각에는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(thin film transistor, Tr)가 형성되고, 상기 화소 전극(340)은 상기 박막트랜지스터(Tr)에 전기적으로 연결된다.
상기 박막트랜지스터(Tr)는 상기 제 1 기판(310) 상에 형성된 게이트 전극(312)과, 상기 게이트 전극(312) 상부에 형성되며 상기 게이트 전극(312)과 중첩하는 반도체층(320)과, 상기 반도체층(320) 상에서 서로 이격하는 소스 전극(322) 및 드레인 전극(324)을 포함할 수 있다.
상기 게이트 전극(312)은 상기 게이트 배선에 연결되고, 상기 소스 전극(322)은 상기 데이터 배선에 연결된다. 즉, 상기 박막트랜지스터(Tr)는 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선에 전기적으로 연결된다.
상기 게이트 전극(312)과 상기 반도체층(320) 사이에는 산화실리콘 또는 질화실리콘과 같은 무기절연물질로 이루어지는 게이트 절연막(314)이 형성된다.
상기 박막트랜지스터(Tr) 상에는 상기 드레인 전극(324)을 노출하는 드레인 콘택홀(332)을 갖는 보호층(330)이 형성되고, 상기 화소 전극(340)과 상기 공통 전극(342)은 상기 보호층(330) 상에 위치한다. 상기 화소 전극(340)은 상기 드레인 콘택홀(332)을 통해 상기 드레인 전극(324)에 연결된다.
상기 화소 전극(340)과 상기 공통 전극(342) 각각은 투명 도전성 물질 또는 저저항 금속 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 투명 도전성 물질은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide, ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide, IZO)일 수 있고, 저저항 금속 물질은 구리, 알루미늄 또는 이들의 합금일 수 있다.
도 9에서 하나의 화소 전극(340)과 하나의 공통 전극(342)이 서로 이격되어 배열되고 있으나 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 다수의 화소 전극(340)과 다수의 공통 전극(342)이 서로 이격하며 교대로 배열될 수 있다.
또한, 상기 보호층(330) 상에는, 각 화소영역을 구획하기 위한 격벽(346)이 형성된다. 즉, 상기 격벽(346)은 화소영역을 두르며 격자 형상을 가질 수 있다. 상기 격벽(346)에 의해 화소영역 별로 퀀텀 로드층(348)이 분리되어 각 화소영역에서 적색, 녹색, 청색의 구현이 가능하다. 상기 격벽(346)은 차광 역할을 할 수 있고, 상기 격벽(346)은 생략 가능하다.
퀀텀 로드(200)를 포함하는 퀀텀 로드층(348)은 상기 보호층(330) 상에 위치하며 상기 격벽(346)에 의해 화소영역 별로 분리된다. 즉, 상기 퀀텀 로드층(348)은 상기 화소 전극(340) 및 상기 공통 전극(242) 사이에 위치하며 이들과 접촉하며 위치한다. 또한, 상기 퀀텀 로드층(348)의 하부면은 상기 보호층(330)과 접촉한다.
도 6a를 참조하면, 상기 퀀텀 로드(200)는 코어(210)와, XV족 원소(222)가 도핑된 XII-XVI족 제 1 화합물로 이루어지는 제 1 쉘(내부 쉘, 220)과, XII-XVI족 제 2 화합물로 이루어지는 제 2 쉘(외부 쉘, 230)을 포함한다. 즉, 상기 제 1 쉘(220)은 상기 코어(210)와 상기 제 2 쉘(230) 사이에 위치하며, 상기 퀀텀 로드(200)는 이중 쉘 구조를 갖는다.
상기 격벽(346)과 상기 퀀텀 로드층(348) 상에는 평탄화층(350)이 형성된다. 상기 격벽(346)과 상기 퀀텀 로드층(348)에 의해 발생될 수 있는 단차가 상기 평탄화층(350)에 의해 평탄화된다. 상기 평탄화층(350)은 생략될 수 있다.
도시하지 않았으나, 상기 평탄화층(350) 하부에는 상기 퀀텀 로드층(348)을 보호하기 위한 보호층(protection layer)이 더 형성될 수 있다. 상기 퀀텀 로드(200)는 수분이나 산소에 의해 손상될 수 있기 때문에, 보호층을 형성하여 상기 퀀텀 로드(200)의 손상을 방지할 수 있다.
상기 제 2 기판(370)은 상기 평탄화층(350) 상에 위치하며, 접착층(360)을 통해 부착된다.
도시하지 않았으나, 상기 제 2 기판(270)의 외측면에 편광판이 부착될 수 있다. 이와 달리, 상기 제 2 기판(370)이 생략되고 편광판이 상기 접착층(360)을 통해 상기 평탄화층(350)에 부착될 수도 있다.
상기 백라이트 유닛(380)은 UV 광원(미도시)을 포함한다. 즉, 상기 퀀텀 로드(200)는 UV를 흡수하여 가시광선을 방출하기 때문에, 상기 백라이트 유닛(380)은 UV 광원을 포함하고 상기 퀀텀 로드 패널(305)로 UV를 공급한다.
도시하지 않았으나, 상기 백라이트 유닛(380)은 상기 퀀텀 로드 패널(305) 하부에 다수의 UV 광원이 배열되어 상기 퀀텀 로드 패널(305)로 직접 UV를 공급하는 직하형(direct type)일 수 있다. 직하형 백라이트 유닛(380)은 상기 UV 광원 하부에 위치하는 반사판과 상기 UV 광원과 상기 퀀텀 로드 패널(305) 사이에 위치하는 광학 시트를 더 포함할 수 있다.
이와 달리, 상기 백라이트 유닛(380)은, 상기 퀀텀 로드 패널(305) 하부에 위치하는 도광판을 포함하고 상기 UV 광원이 상기 도광판의 측면에 위치하는 에지 타입(edge type)일 수 있다. 에지 타입 백라이트 유닛(380)은, 상기 도광판 하부에 위치하는 반사판과, 상기 도광판과 상기 퀀텀 로드 패널(305) 사이에 위치하는 광학 시트를 더 포함할 수 있다.
상기 퀀텀 로드층(348)은 상기 화소 전극(340)과 상기 공통 전극(342) 사이에 형성되는 수평 전계에 의해 구동되며, 상기 백라이트 유닛(380)으로부터의 UV를 공급받고 선평광된 가시광선을 방출한다.
도 10을 참조하면, 상기 퀀텀 로드(200)는 그 장축이 화소 전극(340)과 공통 전극(342) 사이에 형성되는 전계(E)의 방향과 평행하도록 배열된다. 다시 말해, 상기 퀀텀 로드(200)는 그 장축이 화소 전극(340)과 공통 전극(342)의 연장 방향과 수직하게 배열된다.
한편, 퀀텀 로드(200)가 무질서하게 분산되어 있는 상태에서 상기 화소 전극(340)과 상기 공통 전극(342)에 전압을 인가하여 전계(E)가 발생되면, 상기 퀀텀 로드(200)는 장축이 전계 방향과 평행하게 배열된다. 이때, 상기 퀀텀 로드층(348)을 경화시킴으로써, 상기 퀀텀 로드(200)는 그 장축이 화소 전극(340)과 공통 전극(342) 사이에 형성되는 전계(E)의 방향과 평행하게 배열된 상태를 유지한다. 즉, 종래 액정표시장치에서 요구되는 배향막(alignment layer)과 배향 공정(aligning process)을 생략할 수 있다.
또한, 퀀텀 로드(200)는 적색, 녹색, 청색 가시광선을 발광할 수 있기 때문에, 종래 액정표시장치에서 컬러 구현을 위해 요구되는 컬러필터가 생략될 수 있다.
본 발명에서는, 퀀텀 로드(200)의 제 1 쉘(220)은 XII-XVI족의 제 1 화합물에 XV족 원소(222)가 도핑되어 형성됨으로써, 오프 특성이 향상된다. 즉, 퀀텀 로드층(248)을 구동시키기 위한 퀀텀 로드 표시장치(300)의 구동 전압이 감소한다.
또한, 본 발명에서는, 퀀텀 로드(200)가 질소가 도핑되지 않은 제 2 쉘(230)을 더 포함함으로써, 질소 도핑에 의한 양자 효율 저하가 방지되고 양자 효율이 개선된다.
따라서, 오프 특성과 양자 효율이 모두 우수한 퀀텀 로드 표시장치(300)를 제공할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100, 200: 퀀텀 로드 110, 210: 코어
120, 220, 230: 쉘 122, 222: XV족 원소
300: 퀀텀로드 표시장치 340: 화소 전극
342: 공통 전극 348: 퀀텀 로드층
120, 220, 230: 쉘 122, 222: XV족 원소
300: 퀀텀로드 표시장치 340: 화소 전극
342: 공통 전극 348: 퀀텀 로드층
Claims (7)
- 코어와;
상기 코어를 감싸며 XV족 원소가 도핑된 XII-XVI족의 제 1 화합물로 이루어지는 제 1 쉘과;
상기 제 1 쉘을 감싸며 도핑되지 않은 XII-XVI족의 제 2 화합물로 이루어지는 제 2 쉘
을 포함하는 퀀텀 로드.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 화합물 각각은 ZnS, ZnSe, ZnTe, CdSe, CsTe, CdS, CdSeS, CdTeS, CdSeTe, ZnSeS, ZnTeS, ZnSeTe, CdZnSe, CdZnS, CdZnTe, CdZnSeS, CdZnTeS, CdZnSeTe 중에서 선택되는 퀀텀 로드.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 화합물은 ZnS이고, 상기 XV족 원소는 질소인 퀀텀 로드.
- 고분자 매트릭스와;
상기 고분자 매트릭스에 분산되어 있는 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 기재된 퀀텀 로드
를 포함하는 퀀텀 로드 필름.
- 서로 마주하는 제 1 기판 및 제 2 기판과;
상기 제 1 기판에 형성되며 서로 교대로 배열되는 화소 전극 및 공통 전극과;
상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 위치하며, 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 기재된 퀀텀 로드를 포함하는 퀀텀로드층과;
상기 제 1 기판 하부에 위치하는 백라이트 유닛
을 포함하는 퀀텀 로드 표시장치.
- 제 5 항에 있어서,
상기 화소 전극과 상기 공통 전극은 제 1 방향을 따라 연장되고, 상기 퀀텀 로드의 장축은 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 배열되는 퀀텀 로드 표시장치.
- 제 5 항에 있어서,
상기 퀀텀 로드는 상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 형성되는 전계에 의해 구동되는 퀀텀 로드 표시장치.
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Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020150191591A KR102519946B1 (ko) | 2015-12-31 | 2015-12-31 | 퀀텀 로드, 퀀텀 로드 필름 및 퀀텀 로드 표시장치 |
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|---|---|---|---|---|
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| KR101468985B1 (ko) | 2013-07-12 | 2014-12-04 | 한양대학교 산학협력단 | 방출 파장 조절가능한 코어/도핑 쉘/쉘 구조의 양자점 및 이의 제조방법. |
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