KR20110109289A - Quantum dot light emitting diode device and light apparatus using the same - Google Patents

Quantum dot light emitting diode device and light apparatus using the same Download PDF

Info

Publication number
KR20110109289A
KR20110109289A KR1020100028940A KR20100028940A KR20110109289A KR 20110109289 A KR20110109289 A KR 20110109289A KR 1020100028940 A KR1020100028940 A KR 1020100028940A KR 20100028940 A KR20100028940 A KR 20100028940A KR 20110109289 A KR20110109289 A KR 20110109289A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
quantum dot
layer
light emitting
blue
blue light
Prior art date
Application number
KR1020100028940A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101649237B1 (en
Inventor
김영미
김경만
김호진
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020100028940A priority Critical patent/KR101649237B1/en
Publication of KR20110109289A publication Critical patent/KR20110109289A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101649237B1 publication Critical patent/KR101649237B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/38—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising colour filters or colour changing media [CCM]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/125—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission

Abstract

본 발명은 발광 다이오드를 이용하여 양자점 청색 발광원을 형성하고, 이에 컬러 변환층을 적용하여, 고효율, 고색순도, 저전력 및 자발광으로 구현되는 양자점 발광 소자 및 이를 이용한 조명 장치에 관한 것으로, 본 발명의 양자점 발광 소자는 복수개의 픽셀 영역이 매트릭스상으로 정의된 기판;과, 상기 기판 상부에, 복수개의 청색 양자점이 채워져 이루어진 청색 양자점층과, 상기 청색 양자점층의 하부 및 상부에 양극 및 음극을 포함하여 이루어진 청색 발광층; 및 상기 청색 발광층과 기판 사이에 위치하며, 서로 다른 픽셀들에 적색 양자점층, 녹색 양자점층을 구비하여, 상기 청색 발광층을 통해 발광된 청색광을 컬러 쉬프트하여 출사하는 컬러 변환층;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a quantum dot light emitting device using a light emitting diode and a color conversion layer applied thereto, to a quantum dot light emitting device implemented with high efficiency, high color purity, low power, and self-luminous, and an illumination device using the same. The quantum dot light emitting device includes a substrate in which a plurality of pixel regions are defined in a matrix form, a blue quantum dot layer formed by filling a plurality of blue quantum dots on the substrate, and an anode and a cathode below and on the blue quantum dot layer. A blue light emitting layer; And a color conversion layer positioned between the blue light emitting layer and the substrate and having a red quantum dot layer and a green quantum dot layer on different pixels to shift the blue light emitted through the blue light emitting layer by color shift. It features.

Description

양자점 발광 소자 및 이를 이용한 조명 장치{Quantum Dot Light Emitting Diode Device and Light Apparatus Using the Same}Quantum Dot Light Emitting Diode Device and Light Apparatus Using the Same

본 발명은 양자점 발광 소자에 관한 것으로 특히, 발광 다이오드를 이용하여 양자점 청색 발광원을 형성하고, 이에 컬러 변환층을 적용하여, 고효율, 고색순도, 저전력 및 자발광으로 구현되는 양자점 발광 소자 및 이를 이용한 조명 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a quantum dot light emitting device, and more particularly, to form a quantum dot blue light emitting source using a light emitting diode, and to apply a color conversion layer to the quantum dot light emitting device, which is realized with high efficiency, high color purity, low power, and self-luminous, and Relates to a lighting device.

정보화 사회에서 디스플레이(Display)는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 더한층 강조되고 있으며, 향후 주요한 위치를 점하기 위해서는 저소비전력화, 박형화, 경량화, 고화질화 등의 요건을 충족시켜야 한다. In the information society, display is more important as a visual information transmission medium, and in order to occupy a major position in the future, it is necessary to satisfy requirements such as low power consumption, thinness, light weight, and high quality.

이러한 디스플레이는 자체가 빛을 내는 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT), 전계발광소자(Electro Luminescence; EL), 발광소자(Light Emitting Diode; LED), 진공형광표시장치(Vacuum Fluorescent Display; VFD), 전계방출디스플레이(Field Emission Display; FED), 플라스마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP) 등의 자발광형과 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)와 같이 자체가 빛을 내지 못하는 비발광형으로 나눌 수 있다. Such displays include a cathode ray tube (CRT), an electroluminescent element (EL), a light emitting diode (LED), a vacuum fluorescence display (VFD), and an electric field. It can be divided into self-emission type such as Field Emission Display (FED) and Plasma Display Panel (PDP) and non-emission type such as Liquid Crystal Display (LCD). have.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 일반적인 유기 발광 소자를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a general organic light emitting device will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일반적인 유기 발광 소자를 나타낸 개략 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a general organic light emitting device.

도 1과 같이, 일반적인 유기 발광 소자는, 기판(10) 상에, 서로 대향된 양극(11)과 음극(17)과, 상기 양극(11), 음극(17) 사이에 광을 발광시키는 발광층(15)을 포함하여 이루어진다. As shown in FIG. 1, a general organic light emitting device includes a light emitting layer that emits light on a substrate 10 between an anode 11 and a cathode 17 facing each other, and an anode 11 and a cathode 17. 15) is made.

여기서, 상기 발광층(15)은, 서로 다른 색상의 광을 발광하는 적색 발광층(15a), 녹색 발광층(15b), 청색 발광층(15c)이 서로 나뉘어 형성되어 있다. 상기 적색, 녹색 및 청색 발광층(15a, 15b, 15c) 들의 사이에는 뱅크(16)가 더 형성되어, 서로 다른 색상의 발광층 형성 영역을 구분할 수 있다.Here, the light emitting layer 15 is formed by dividing the red light emitting layer 15a, the green light emitting layer 15b, and the blue light emitting layer 15c which emit light of different colors. Banks 16 may be further formed between the red, green, and blue light emitting layers 15a, 15b, and 15c to distinguish light emitting layer forming regions having different colors.

그리고, 상기 음극(17)은 반사성 또는 차광성 금속으로 이루어져, 상기 발광층(15)에서 발광되는 광은 투명 전극 성분의 상기 양극(11)을 거쳐, 상기 기판(10) 측으로 전달된다.In addition, the cathode 17 is made of a reflective or light-shielding metal, and the light emitted from the light emitting layer 15 is transferred to the substrate 10 through the anode 11 of the transparent electrode component.

이와 같이, 상술한 일반적인 유기 발광 소자는, 상기 발광층(15)을 각 색상의 적색, 녹색, 청색 발광층(15a, 15b, 15c)별로 다른 새도우 마스크를 준비하여, 오픈된 부위에, 이베포레이션된 발광 물질을 투과시켜 해당 영역에 발광층(15)을 형성한다. 이 경우, 상기 적색, 녹색, 청색 발광층(15a, 15b, 15c)은 각각 독립적으로 양극(10)에 전압 인가에 의해 구동이 이루어진다.As described above, in the general organic light emitting device described above, the light emitting layer 15 is prepared by preparing different shadow masks for each of the red, green, and blue light emitting layers 15a, 15b, and 15c of each color, The light emitting layer 15 is formed in the corresponding region by transmitting the light emitting material. In this case, the red, green, and blue light emitting layers 15a, 15b, and 15c are driven independently by applying a voltage to the anode 10, respectively.

이러한 일반적인 유기 발광 소자는, 픽셀별 발광층 형성시 이용하는 새도우 마스크 공정에서, 새도우의 막힘, 쳐짐 등의 문제로 인해, 대면적 패널로 형성하기 힘든 어려움이 있으며, 고해상도를 갖기 어려운 문제점이 있다.Such a general organic light emitting device is difficult to form a large-area panel due to problems such as clogging and sagging of shadows in the shadow mask process used when forming a light emitting layer for each pixel, and has a problem that it is difficult to have a high resolution.

또한, 다른 색상의 발광층을 이루는 발광 물질들의 열화 속도가 달라, 장시간 구동시 색 변화가 발생하는 문제가 있다.In addition, the deterioration rate of the light emitting materials forming the light emitting layer of different colors is different, there is a problem that the color change occurs when driving for a long time.

도 2는 다른 형태의 유기 발광 소자를 나타낸 개략 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view showing another type of organic light emitting device.

도 2는 다른 형태의 유기 발광 소자로, 발광층(37)을 백색 발광층으로 형성하여, 기판(30)의 전면에 형성하여 이루어진다.FIG. 2 shows another embodiment of the organic light emitting device, in which the light emitting layer 37 is formed of a white light emitting layer and formed on the entire surface of the substrate 30.

즉, 다른 형태의 유기 발광 소자는, 기판(30) 상에 컬러 필터층(35)과, 발광층(37)을 사이에 두고 서로 대향된 양극(36) 및 음극(38)을 포함하여 이루어진다.That is, another type of organic light emitting device includes a color filter layer 35 and an anode 36 and a cathode 38 opposed to each other with the light emitting layer 37 interposed on the substrate 30.

여기서, 상기 컬러 필터층(35)은 적색 컬러 필터층(35a), 녹색 컬러 필터층(35b), 청색 컬러 필터층(35c)을 포함하여 이루어지는 것으로, 상기 백색 발광층(37)에서 발광되어 기판(30) 측으로 전달되는 백색광을 서로 다른 색상의 광 파장대만 투과하도록 한다. Here, the color filter layer 35 includes a red color filter layer 35a, a green color filter layer 35b, and a blue color filter layer 35c. The color filter layer 35 emits light from the white light emitting layer 37 and is transferred to the substrate 30. The white light is transmitted only to the light wavelength band of different colors.

이러한, 다른 형태의 유기 발광 소자는, 컬러 필터를 통해 발광되는 광을 출사시키는 것으로, 상술한 유기 발광 소자에 대비하여 광효율이 1/3로 떨어지는 문제점이 있다.Such another type of organic light emitting device emits light emitted through a color filter, and thus has a problem in that light efficiency decreases to 1/3 compared to the organic light emitting device described above.

그 외에, 도 1, 2의 유기 발광 소자는, 모두 수분에 열화되기 쉬운 유기 재료를 포함하여 이루어지는 것으로, 완전한 씰링 등의 어려움이 있다. In addition, the organic light emitting element shown in FIGS. 1 and 2 includes an organic material which is easily deteriorated with moisture, and there is a difficulty such as complete sealing.

또한, 발광층과 그 주변층들의 조건에 따라 발광 특성이 달라지기 때문에, 그 소재를 선택하는데 제약이 있어, 동크기의 다른 디스플레이 대비 제조 단가가 높은 문제점이 있다.In addition, since the light emission characteristics vary depending on the conditions of the light emitting layer and its surrounding layers, there is a limitation in selecting the material, and thus there is a problem in that manufacturing cost is higher than that of other displays of the same size.

더불어, 전극들과 그 주변층, 발광층들의 HOMO, LUMO 에너지 레벨을 인접한 층들에 맞추어 특정 조건이 필요하여, 각 에너지 레벨에 맞는 일함수를 갖는 전극 물질들이 요구되어 복잡한 전극 구조를 가질 수 있다.In addition, since specific conditions are required to match the HOMO and LUMO energy levels of the electrodes, the peripheral layer, and the light emitting layers to adjacent layers, electrode materials having a work function corresponding to each energy level may be required to have a complex electrode structure.

상기와 같은 자발광 소자로서 종래의 유기 발광 소자는 다음과 같은 문제점이 있다.As the self-light emitting device as described above, the conventional organic light emitting device has the following problems.

첫째, 수분에 열화되기 쉬운 유기 재료를 포함하여 이루어지는 것으로, 완전한 씰링 등의 어려움이 있으며, 장시간 구동이 힘들다. First, it is made of an organic material that is easy to deteriorate in moisture, there is a difficulty such as complete sealing, it is difficult to drive for a long time.

둘째, 발광층과 그 주변층들의 조건에 따라 발광 특성이 달라지기 때문에, 그 소재를 선택하는데 제약이 있어, 동크기의 다른 디스플레이 대비 제조 단가가 높은 문제점이 있다.Second, since the light emission characteristics vary depending on the conditions of the light emitting layer and its surrounding layers, there is a limitation in selecting the material, and thus there is a problem in that manufacturing cost is higher than that of other displays of the same size.

셋째, 전극들과 그 주변층, 발광층들의 HOMO, LUMO 에너지 레벨을 인접한 층들에 맞추어 특정 조건이 필요하여, 각 에너지 레벨에 맞는 일함수를 갖는 전극 물질들이 요구되어 복잡한 전극 구조를 가질 수 있다.Third, specific conditions are required to match the HOMO and LUMO energy levels of the electrodes, the peripheral layer, and the light emitting layers to adjacent layers, and thus, electrode materials having a work function corresponding to each energy level may be required to have a complex electrode structure.

넷째, 픽셀별로 서로 다른 색상의 발광층을 형성하는 경우, 픽셀별 발광층 형성시 이용하는 새도우 마스크 공정에서, 새도우의 막힘, 쳐짐 등의 문제로 인해, 대면적 패널로 형성하기 힘든 어려움이 있으며, 고해상도를 갖기 어려운 문제점이 있다. 또한, 다른 색상의 발광층을 이루는 발광 물질들의 열화 속도가 달라, 장시간 구동시 색 변화가 발생하는 문제가 있다.Fourth, in the case of forming the light emitting layer of different colors for each pixel, in the shadow mask process used for forming the light emitting layer for each pixel, due to problems such as clogging and sagging of the shadow, it is difficult to form a large area panel and has high resolution There is a difficult problem. In addition, the deterioration rate of the light emitting materials forming the light emitting layer of different colors is different, there is a problem that the color change occurs when driving for a long time.

다섯째, 백색 발광층을 전면 형성하는 경우에는, 색 표시를 위해 컬러 필터를 이용하는 데, 이 경우, 광의 타파장 영역대인 2/3의 흡수가 일어나, 상대적으로 서로 다른 색상의 발광층별로 독립 구동하는 유기 발광 소자에 비해 광효율이 1/3로 떨어지는 문제점이 있다.Fifth, in the case of forming the entire white light emitting layer, a color filter is used for color display. In this case, absorption of two thirds, which is a wavelength range of light, occurs, and organic light emission is independently driven for each light emitting layer having a different color. Compared with the device, there is a problem that the light efficiency drops to 1/3.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 발광 다이오드를 이용하여 양자점 청색 발광원을 형성하고, 이에 컬러 변환층을 적용하여, 고효율, 고색순도, 저전력 및 자발광으로 구현되는 양자점 발광 소자 및 이를 이용한 조명 장치를 제공하는 데, 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems to form a quantum dot blue light emitting source using a light emitting diode, and applying a color conversion layer, the quantum dot light emitting device implemented in high efficiency, high color purity, low power and self-luminous And to provide a lighting device using the same, there is a purpose.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 양자점 발광 소자는 복수개의 픽셀 영역이 매트릭스상으로 정의된 기판;과, 상기 기판 상부에, 복수개의 청색 양자점이 채워져 이루어진 청색 양자점층과, 상기 청색 양자점층의 하부 및 상부에 양극 및 음극을 포함하여 이루어진 청색 발광층; 및 상기 청색 발광층과 기판 사이에 위치하며, 서로 다른 픽셀들에 적색 양자점층, 녹색 양자점층을 구비하여, 상기 청색 발광층을 통해 발광된 청색광을 컬러 쉬프트하여 출사하는 컬러 변환층;을 포함하여 이루어진 것에 그 특징이 있다. A quantum dot light emitting device of the present invention for achieving the above object includes a substrate in which a plurality of pixel regions are defined in a matrix; a blue quantum dot layer formed by filling a plurality of blue quantum dots on the substrate, and the blue quantum dot layer A blue light emitting layer comprising an anode and a cathode at the bottom and the top thereof; And a color conversion layer positioned between the blue light emitting layer and the substrate and having a red quantum dot layer and a green quantum dot layer on different pixels to color shift blue light emitted through the blue light emitting layer. It has its features.

여기서, 상기 적색 양자점층 및 녹색 양자점층이 형성되지 않은 픽셀들에 투명 절연층을 더 구비할 수도 있다. The transparent insulating layer may be further provided on the pixels on which the red and green quantum dot layers are not formed.

그리고, 상기 청색 발광층의 청색 양자점층은 Ⅱ족 내지 Ⅵ족 금속으로부터 선택되는 나노크리스털 또는 서로 다른 Ⅱ족 내지 Ⅵ족 금속으로부터 선택되는 나노크리스털의 혼합물로 이루어진다. 이 때, 상기 청색 양자점층을 이루는 나노크리스털은, 카드뮴셀레나이드(CdSe), 카드뮴설파이드(CdS), 카드뮴텔레라이드(CdTe), 징크셀레나이드(ZnSe), 징크텔레라이드(ZnTe), 징크설파이드(ZnS), 머큐리텔레라이드(HgTe) 로부터 선택되는 적어도 하나의 화합물일 수 있다. The blue quantum dot layer of the blue light emitting layer is formed of a nanocrystal selected from Group II to Group VI metals or a mixture of nanocrystals selected from different Group II to VI metals. At this time, the nanocrystals constituting the blue quantum dot layer is, cadmium selenide (CdSe), cadmium sulfide (CdS), cadmium telluride (CdTe), zinc selenide (ZnSe), zinc telluride (ZnTe), zinc sulfide ( ZnS) and mercurytellide (HgTe).

한편, 상기 청색 발광층의 상기 양극과 청색 양자점층 사이에 정공 수송층이, 상기 청색 양자점층과 음극 사이에 전자 수송층이 더 형성될 수도 있다.Meanwhile, a hole transport layer may be further formed between the anode and the blue quantum dot layer of the blue light emitting layer, and an electron transport layer may be further formed between the blue quantum dot layer and the cathode.

또한, 상기 컬러 변환층의 적색 양자점층 및 녹색 양자점층은, Ⅱ족 내지 Ⅵ족 금속으로부터 선택되는 나노크리스털 또는 서로 다른 Ⅱ족 내지 Ⅵ족의 금속으로부터 선택되는 나노크리스털의 혼합물로 이루어질 수도 있다. In addition, the red quantum dot layer and the green quantum dot layer of the color conversion layer may be made of a nanocrystal selected from metals of Groups II to VI or a mixture of nanocrystals selected from metals of different Groups II to VI.

그리고, 상기 컬러 변환층은, 상기 각 픽셀 영역들의 사이에 블랙 매트릭스층을 더 구비할 수도 있다. The color conversion layer may further include a black matrix layer between the pixel areas.

또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 조명 장치는, 청색 광원; 및 상기 청색 광원의 측부에, 적색 양자점층, 녹색 양자점층이 적층되어 형성되어, 상기 청색 광원을 통해 출사된 청색광을 컬러 쉬프트하여 변환하여 출사하는 컬러 변환층;을 포함하여 이루어진 것에 또 다른 특징이 있다. In addition, the lighting device of the present invention for achieving the same object, a blue light source; And a color conversion layer formed by stacking a red quantum dot layer and a green quantum dot layer on a side of the blue light source, and shifting and converting the blue light emitted through the blue light source by color shifting. have.

여기서, 상기 컬러 변환층은 상기 적색 양자점층 또는 녹색 양자점층에 부착되는, 도광판을 더 포함할 수도 있다. The color conversion layer may further include a light guide plate attached to the red quantum dot layer or the green quantum dot layer.

여기서, 상기 적색 양자점층 및 녹색 양자점층은 각각 Ⅱ족 내지 Ⅵ족 금속으로부터 선택되는 나노크리스털 또는 서로 다른 Ⅱ족 내지 Ⅵ족 금속으로부터 선택되는 나노크리스털의 혼합물로 이루어지며, 이 경우, 상기 적색 양자점층을 이루는 나노크리스털과 상기 녹색 양자점층을 이루는 나노크리스털은 서로 다른 크기일 수 있다. 예를 들어, 상기 적색 양자점 또는 녹색 양자점을 이루는 나노크리스털은, 카드뮴셀레나이드(CdSe), 카드뮴설파이드(CdS), 카드뮴텔레라이드(CdTe), 징크셀레나이드(ZnSe), 징크텔레라이드(ZnTe), 징크설파이드(ZnS), 머큐리텔레라이드(HgTe) 로부터 선택되는 적어도 하나의 화합물일 수 있다. Here, the red quantum dot layer and the green quantum dot layer is each made of a nanocrystal selected from the group II to VI metal or a mixture of nanocrystals selected from different Group II to VI metal, in this case, the red quantum dot layer The nanocrystals forming the nanocrystals forming the green quantum dot layer may have different sizes. For example, the nanocrystals constituting the red or green quantum dots, cadmium selenide (CdSe), cadmium sulfide (CdS), cadmium telluride (CdTe), zinc selenide (ZnSe), zinc telluride (ZnTe), At least one compound selected from zinc sulfide (ZnS) and mercurytellide (HgTe).

한편, 상기 청색 광원은 LED(Light Emitting Diode)이거나, 복수개의 청색 양자점이 채워져 이루어진 청색 양자점층과, 상기 청색 양자점층의 하부 및 상부에 양극 및 음극을 포함하여 이루어진 청색 발광층으로 이루어질 수도 있다. The blue light source may be a light emitting diode (LED) or a blue quantum dot layer filled with a plurality of blue quantum dots, and a blue light emitting layer including an anode and a cathode under and above the blue quantum dot layer.

여기서, 상기 컬러 변환층 하부에 반사판을 더 포함할 수 있으며, 또한, 상기 청색 광원을 둘러싼 하우징을 더 포함할 수 있다. 경우에 따라서, 상기 하우징의 내면에 반사쉬트를 구비할 수도 있다. Here, the reflective plate may be further included below the color conversion layer, and may further include a housing surrounding the blue light source. In some cases, a reflection sheet may be provided on an inner surface of the housing.

상기와 같은 본 발명의 양자점 발광 소자 및 이를 이용한 조명 장치는 다음과 같은 효과가 있다.The quantum dot light emitting device of the present invention and the lighting device using the same have the following effects.

첫째, 무기물 성분의 반도체 나노크리스털로 이루어진 양자점(Quantum Dot)을 이용하여 발광층을 형성함에 의해, 수분 및 외기에 약하여 열화 문제로 장시간 구동이 어려운 유기 발광 소자 대비하여, 수명 증대를 기대할 수 있다.First, by forming a light emitting layer using a quantum dot (Quantum Dot) made of a semiconductor nanocrystal of the inorganic component, it can be expected to increase the life, compared to the organic light emitting device that is difficult to drive for a long time due to deterioration problems due to weak moisture and outdoor air.

둘째, 특히, 청색 양자점층을 이용한 발광 다이오드로 청색 발광층으로 형성하고, 적색 및 녹색 픽셀들에 대해, 해당 양자점들을 이용하여 컬러 변환층(CCM: Color Changing Medium)을 이용하여, 해당 픽셀들의 컬러 표시가 가능하여, 컬러 필터와 같은 색 흡수가 아닌 컬러 쉬프트(color shift)를 통해 색 표시가 가능하다. 이에 따라, 색 순도가 향상될 수 있다.Second, in particular, a light emitting diode using a blue quantum dot layer is formed as a blue light emitting layer, and for the red and green pixels, color display of the corresponding pixels using a color changing layer (CCM) using the corresponding quantum dots. Therefore, color display is possible through color shift rather than color absorption such as a color filter. Accordingly, color purity can be improved.

셋째, 발광 다이오드는 청색 발광층을 이루는 청색 양자점과 그 상하에 양극 및 음극의 형태로만 형성되는 것으로, 타 발광층은 컬러 변환층으로 색을 표시할 수 있어, 구동 전압을 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 소비 전력을 감소시킬 수 있다.Third, the light emitting diode is formed only in the form of a blue quantum dot forming a blue light emitting layer and an anode and a cathode above and below the other light emitting layer, and the other light emitting layer can display a color as a color conversion layer, thereby reducing the driving voltage and thus consumption. Power can be reduced.

넷째, 적색 및 녹색 픽셀들에 별도의 전극 구성을 생략할 수 있어, 공정 비용 및 시간을 줄일 수 있다. Fourth, separate electrode configurations can be omitted for the red and green pixels, reducing process cost and time.

도 1은 일반적인 유기 발광 소자를 나타낸 개략 단면도
도 2는 다른 형태의 유기 발광 소자를 나타낸 개략 단면도
도 3은 본 발명의 양자점 발광 소자를 나타낸 개략 단면도
도 4는 도 3의 청색 발광층을 나타낸 단면도
도 5는 도 3의 양자점 컬러 변환층을 나타낸 단면도
도 6은 본 발명의 양자점 컬러 변환층을 이용한 조명장치를 나타낸 단면도
도 7은 도 6의 양자점 컬러 변환층을 이용한 조명 장치와 NTSC의 컬러 범위를 나타낸 그래프
도 8은 본 발명의 양자점 발광 소자 대비와 일반적인 유기 발광 소자의 광변환 효율을 나타낸 그래프1 is a schematic cross-sectional view showing a general organic light emitting device
2 is a schematic cross-sectional view showing another type of organic light emitting device.
3 is a schematic cross-sectional view showing a quantum dot light emitting device of the present invention
4 is a cross-sectional view illustrating the blue light emitting layer of FIG. 3.
5 is a cross-sectional view illustrating a quantum dot color conversion layer of FIG. 3.
6 is a cross-sectional view showing a lighting device using a quantum dot color conversion layer of the present invention.
FIG. 7 is a graph illustrating color ranges of a lighting device and an NTSC using the quantum dot color converting layer of FIG.
8 is a graph showing the light conversion efficiency of the quantum dot light emitting device of the present invention and the general organic light emitting device

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 양자점 발광 소자 및 이를 이용한 조명 장치를, 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a quantum dot light emitting device of the present invention and a lighting device using the same will be described in detail.

도 3은 본 발명의 양자점 발광 소자를 나타낸 개략 단면도이며, 도 4는 도 3의 청색 발광층을 나타낸 단면도이고, 도 5는 도 3의 양자점 컬러 변환층을 나타낸 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view showing a quantum dot light emitting device of the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional view showing a blue light emitting layer of FIG. 3, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing a quantum dot color conversion layer of FIG. 3.

도 3과 같이, 본 발명의 양자점 발광 소자는 복수개의 픽셀 영역이 매트릭스상으로 정의된 투명한 기판(140)과, 상기 기판(140) 상부에 상부에서 들어오는 청색광을 다른 파장대의 녹색광 및 적색광으로 컬러 쉬프트하는 컬러 변환층(CCM: Color Changing Medium)(130), 청색 양자점층을 포함하여 청색광을 발광하는 청색 발광층(110) 및 반사 전극(100)을 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 3, the quantum dot light emitting device of the present invention has a transparent substrate 140 in which a plurality of pixel regions are defined in a matrix, and color shifted from green light and red light of different wavelength bands to blue light coming from the upper portion of the substrate 140. And a blue light emitting layer 110 and a reflective electrode 100 that emit blue light, including a color converting layer (CCM) 130, a blue quantum dot layer.

여기서 설명하지 않은 120은 투명 절연층으로, 상기 청색 발광층(110)에서 발광된 청색광을 상기 컬러 변환층(130)으로 전달하는 역할을 하며, 경우에 따라 생략할 수 있다.120, which is not described herein, is a transparent insulating layer, and serves to transfer blue light emitted from the blue light emitting layer 110 to the color conversion layer 130, and may be omitted in some cases.

그리고, 상기 컬러 변환층(130)은 그 내부의 배치에 따라, 적색 양자점층(130a)이 채워진 부분인 적색 픽셀, 녹색 양자점층(130b)이 채워진 녹색 픽셀, 상부의 청색광을 그대로 전달하여 출사하는 청색 픽셀로 구분된다.The color conversion layer 130 transmits the red pixel, the green pixel filled with the green quantum dot layer 130b, the blue pixel filled with the red quantum dot layer 130b, and the blue light. It is divided into blue pixels.

이 경우, 상기 청색 픽셀 내에는 비어있거나, 투명 절연층이 더 형성되어 적색 양자점층(130a) 및 녹색 양자점층(130b)과 그 높이를 일치시킬 수 있다. 도 3에서는 투명 유기막(130c)이 채워진 예를 나타낸다.In this case, an empty or transparent insulating layer may be further formed in the blue pixel to match the height of the red quantum dot layer 130a and the green quantum dot layer 130b. 3 illustrates an example in which the transparent organic layer 130c is filled.

여기서, 상기 적색 양자점층(130a)은 청색광을 적색 광으로 파장을 쉬프트하여 출사하며, 상기 녹색 양자점층(130b)은 청색광을 녹색 광으로 파장을 쉬프트하여 출사한다. 또한, 상기 투명 유기막(130c)은 상기 청색 발광층(110)에서 발광된 청색광을 그대로 기판(140)측으로 전달하는 역할을 한다.Here, the red quantum dot layer 130a emits blue light by shifting the wavelength into red light, and the green quantum dot layer 130b shifts the blue light into green light and exits the wavelength. In addition, the transparent organic layer 130c serves to transfer the blue light emitted from the blue light emitting layer 110 to the substrate 140.

또한, 상기 반사 전극(100)은, 기판(100)측으로 상기 청색 발광층(110)으로부터 발광된 광을 전달하기 위해 구비된 것으로, 상기 청색 발광층(110)의 최상층에 구비된 전극이 차광성이나 반사성 전극이라면 생략될 수도 있다. 즉, 예를 들어, 도 4를 들어, 설명하면, 음극(115)이 차광성 또는 반사성 전극으로 이루어질 때, 상기 반사 전극(100)은 생략될 수 있다. In addition, the reflective electrode 100 is provided to transmit light emitted from the blue light emitting layer 110 to the substrate 100 side, and the electrode provided on the uppermost layer of the blue light emitting layer 110 is light-shielding or reflective. It may be omitted if it is an electrode. That is, for example, referring to FIG. 4, when the cathode 115 is formed of a light blocking or reflective electrode, the reflective electrode 100 may be omitted.

구체적으로, 상기 청색 발광층(110)의 구조를 살펴보면 다음과 같다.Specifically, the structure of the blue light emitting layer 110 is as follows.

도 4와 같이, 상기 청색 발광층(110)은 서로 대향된 양극(111)과 음극(115)과, 상기 양극(111) 및 음극(115) 사이에 위치한 청색 양자점층(113)을 포함하여 이루어진다. 그리고, 상기 양극(111)과 청색 양자점층(113) 사이에는 양극(111)으로부터 정공 주입을 용이하게 해주는 정공 수송층(112)이, 상기 청색 양자점층(113)과 상기 음극(115) 사이에는, 상기 음극(115)으로부터 전자 주입을 용이하게 해주는 전자 수송층(114)이 더 포함될 수 있다. As shown in FIG. 4, the blue light emitting layer 110 includes an anode 111 and a cathode 115 facing each other, and a blue quantum dot layer 113 positioned between the anode 111 and the cathode 115. In addition, between the anode 111 and the blue quantum dot layer 113, a hole transport layer 112 that facilitates hole injection from the anode 111 is provided between the blue quantum dot layer 113 and the cathode 115, An electron transport layer 114 may be further included to facilitate the injection of electrons from the cathode 115.

여기서, 상기 양극(111)은 투명한 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Antimony Zinc Oxide), ITZO(Indim Tin Zinc Oxide), ZnO 및 SnO2 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다. Herein, the anode 111 may be made of at least one of transparent indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), antimony zinc oxide (AZO), indim tin zinc oxide (ITZO), ZnO, and SnO 2.

그리고, 상기 음극(115)은 알루미늄(Al), MgAg 등을 이용할 수 있다.The cathode 115 may use aluminum (Al), MgAg, or the like.

또한, 도 5와 같이, 컬러 변환층(130)에는 픽셀들의 경계부에 대응하여 블랙 매트릭스층(135)을 더 구비할 수 있다. In addition, as shown in FIG. 5, the color conversion layer 130 may further include a black matrix layer 135 corresponding to the boundary of the pixels.

도시된 예에서는 상기 적색 양자점층(130a)과 녹색 양자점층(130b) 및 투명 유기막(130c)과, 블랙 매트릭스층(135)이 투명 절연층(120)에 형성된 예를 나타내었으나, 경우에 따라, 상기 적색 양자점층(130a), 녹색 양자점층(130b), 투명 유기막(130c) 및 블랙 매트릭스층(135)을 포함한 컬러 변환층(130)은 상기 청색 발광층(110)의 투명한 양극(111)에 직접 형성될 수도 있다. In the illustrated example, the red quantum dot layer 130a, the green quantum dot layer 130b, the transparent organic layer 130c, and the black matrix layer 135 are formed on the transparent insulating layer 120. The color conversion layer 130 including the red quantum dot layer 130a, the green quantum dot layer 130b, the transparent organic layer 130c, and the black matrix layer 135 may be a transparent anode 111 of the blue light emitting layer 110. It may also be formed directly on.

여기서, 상기 청색 발광층(110)의 청색 양자점층(113)과, 서로 다른 픽셀들에 적색 양자점층(130a), 녹색 양자점층(130b)은, 각각 서로 다른 Ⅱ족 내지 Ⅵ족 금속으로부터 선택되는 나노크리스털(nano-crystal) 또는 서로 다른 Ⅱ족 내지 Ⅵ족 금속으로부터 선택되는 나노크리스털의 혼합물로 이루어진다. 이 때, 상기 청색 양자점층을 이루는 나노크리스털은, 카드뮴셀레나이드(CdSe), 카드뮴설파이드(CdS), 카드뮴텔레라이드(CdTe), 징크셀레나이드(ZnSe), 징크텔레라이드(ZnTe), 징크설파이드(ZnS), 머큐리텔레라이드(HgTe) 로부터 선택되는 적어도 하나의 화합물일 수 있다. Here, the blue quantum dot layer 113 of the blue light emitting layer 110 and the red quantum dot layer 130a and the green quantum dot layer 130b in different pixels are each selected from different Group II to VI metals. Nano-crystals or mixtures of nanocrystals selected from different Group II-VI metals. At this time, the nanocrystals constituting the blue quantum dot layer is, cadmium selenide (CdSe), cadmium sulfide (CdS), cadmium telluride (CdTe), zinc selenide (ZnSe), zinc telluride (ZnTe), zinc sulfide ( ZnS) and mercurytellide (HgTe).

이 경우, 상기 서로 다른 색의 광을 발광하는 청색 양자점층(113)과, 적색 양자점층(130a) 및 녹색 양자점층(130b)은, 서로 다른 성분의 Ⅱ족 내지 Ⅵ족 금속으로부터 선택되는 나노크리스털 또는 이들의 혼합물을 이용하거나, 그 사이즈 선택을 달리하여, 서로 다른 색상의 광을 발광하게 할 수 있다. In this case, the blue quantum dot layer 113 and the red quantum dot layer 130a and the green quantum dot layer 130b which emit light of different colors are nanocrystals selected from Group II to VI metals having different components. Or mixtures thereof, or different size selections can be made to emit light of different colors.

여기서, 상기 청색 양자점층(113)은 전면 형성되는 것으로, 청색 양자점을 유기 용매에 분산시켜 용액 공정으로 코팅한 후, 상기 유기 용매를 휘발시켜 형성한다.Here, the blue quantum dot layer 113 is formed on the entire surface. The blue quantum dot layer 113 is formed by dispersing the blue quantum dot in an organic solvent and coating the solution in a solution process.

그리고, 상기 적색 양자점층(130a)과 녹색 양자점층(130b)의 형성 영역이 구분이 필요한 것으로, 각각 용액 공정을 코팅한 후, 노광 공정을 거쳐 패터닝하거나, 선택적인 픽셀 영역에 해당 양자점을 포함한 유기 용매를, 잉크젯(inkjet), 슬릿 코팅(slit coating), 노즐 코팅(nozzle coating), 스핀 코팅(spin coating), 임프린팅(impriting) 등의 방법으로 형성할 수 있다.In addition, the red quantum dot layer 130a and the green quantum dot layer 130b may be formed in different regions, and after coating a solution process, respectively, patterning them through an exposure process, or organically including the corresponding quantum dots in an optional pixel region. The solvent may be formed by inkjet, slit coating, nozzle coating, spin coating, imprinting, or the like.

마찬가지로, 상기 투명 유기막(130c) 또한, 상술한 동일한 패터닝 방법을 이용할 수 있을 것이다.Similarly, the transparent organic layer 130c may also use the same patterning method described above.

한편, 상술한 적색, 녹색, 청색 양자점층을 이루는, 양자점(QD:Quantum Dot)은 반도체 나노입자이다. 직경이 1~99 나노미터(nanometer) 크기의 양자점은 불안정한 상태의 전자가 전도대에서 가전자대로 내려오면서 발광하는데, 양자점의 입자가 작을수록 짧은 파장의 빛이 발생하고, 입자가 클수록 긴 파장의 빛을 발생한다. 이는 기존의 반도체 물질과 다른 독특한 전기적 광학적 특성이다. 따라서 양자점의 크기를 조절하면 원하는 파장의 가시광선을 표현하고, 여러 크기의 양자점을 이용하여 다양한 색을 동시에 구현할 수도 있다.Meanwhile, the quantum dots (QDs) forming the red, green, and blue quantum dot layers described above are semiconductor nanoparticles. Quantum dots with diameters ranging from 1 to 99 nanometers emit light as electrons in an unstable state descend from the conduction band to the valence band. Smaller particles in the quantum dots generate shorter wavelengths, and larger particles in longer wavelengths. Occurs. This is a unique electro-optical characteristic that differs from conventional semiconductor materials. Therefore, by adjusting the size of the quantum dot to represent the visible light of the desired wavelength, it is also possible to implement a variety of colors at the same time by using quantum dots of different sizes.

그리고, 상기 양자점층을 이루는 양자점의 구조는 중심에 코어(core), 상기 코어(core)를 둘러싼 쉘(shell), 상기 쉘(shell)을 둘러싼 리간드(ligand)의 구체로 이루어지며, 형성 공정에서 리간드가 제거되기도 한다.The structure of the quantum dot layer constituting the quantum dot layer includes a core, a shell surrounding the core, and a sphere of a ligand surrounding the shell. Ligands may be removed.

본 발명의 양자점 발광 소자는, 발광층의 재료로 유기 발광 재료 대신 양자점을 이용하는 표시 소자이다. 양자점 발광 소자는 양자점의 크기를 제어하여 원하는 천연색을 구현할 수 있으며, 색재현율이 좋고 휘도 또한 발광다이오드에 뒤쳐지지 않아 차세대 광원으로 주목받는 발광다이오드의 단점을 보완할 수 있는 소재로 각광받고 있다. The quantum dot light emitting device of the present invention is a display device using a quantum dot instead of an organic light emitting material as the material of the light emitting layer. The quantum dot light emitting device can realize a desired natural color by controlling the size of the quantum dot, and has been spotlighted as a material that can compensate for the shortcomings of the light emitting diode, which is attracting attention as a next-generation light source because it has good color reproducibility and brightness and does not lag behind the light emitting diode.

또한, 발광층을 이루는 성분을 무기 성분의 양자점을 이용하여 형성하여, 장시간 구동에도 수분이 외기에 영향없이 안정적으로 구현할 수 있어, 수명 향상을 기대할 수 있다. In addition, by forming a component constituting the light emitting layer using a quantum dot of the inorganic component, it is possible to achieve a stable life without affecting the outdoor air even after driving for a long time, it can be expected to improve the life.

이상에서 설명한 본 발명의 양자점 발광 소자는, 청색 픽셀에서는 청색 발광층을 또한 출사된 광이 그대로 출사되고, 나머지 파장대의 적색 픽셀 및 녹색 픽셀에서는 컬러 쉬프트하여, 파장을 떨어뜨려 다른 색상의 광을 표시할 수 있도록 한 것이다. 종래의 컬러 필터를 이용한 흡수가 아니라, 발광 영역대를 쉬프트시켜 출사하는 것으로, 광 효율이 높다.In the quantum dot light emitting device of the present invention described above, the light emitted from the blue light emitting layer is emitted as it is from the blue pixel, and the color shift is performed from the red and green pixels of the remaining wavelength bands so as to drop the wavelength to display light of another color. I would have to. Rather than absorption using a conventional color filter, the light emitting area band is shifted out to emit light, and the light efficiency is high.

이러한 본 발명의 양자점 발광 소자는, 상기 양극과 박막 트랜지스터와 같은 스위칭 소자와 연결하여, 액티브 매트릭스 구성을 하여, 다양한 디스플레이에 적용할 수 있을 것이다.The quantum dot light emitting device of the present invention may be connected to a switching device such as the anode and the thin film transistor, and may be applied to various displays by forming an active matrix.

이하에서는 상술한 양자점 발광 소자의 컬러 변환층을 이용하여, 조명 장치를 형성한 예를 살펴본다.Hereinafter, an example in which an illumination device is formed using the color conversion layer of the quantum dot light emitting device described above will be described.

도 6은 본 발명의 양자점 컬러 변환층을 이용한 조명장치를 나타낸 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing a lighting device using a quantum dot color conversion layer of the present invention.

도 6과 같이, 본 발명의 조명 장치는, 청색 광원(230) 및 상기 청색 광원(230)의 측부에, 적색 양자점층(222), 녹색 양자점층(223)이 적층되어 형성되어, 상기 청색 광원(230)을 통해 출사된 청색광을 컬러 쉬프트하여 변환하여 출사하는 컬러 변환층(220)을 포함하여 이루어진다.As illustrated in FIG. 6, the lighting device of the present invention is formed by stacking a red quantum dot layer 222 and a green quantum dot layer 223 on the side of the blue light source 230 and the blue light source 230, and the blue light source. And a color conversion layer 220 for shifting and converting the blue light emitted through the color 230 to be output.

여기서, 상기 컬러 변환층(220)의 상기 적색 양자점층(222) 또는 녹색 양자점층(223)에 도광판(221)을 더 포함하여, 각각의 양자점층(222, 223)에서 나오는 색상의 광의 혼합을 수행할 수 있다. Here, the light guide plate 221 is further included in the red quantum dot layer 222 or the green quantum dot layer 223 of the color conversion layer 220 to mix the light of the color emitted from each of the quantum dot layers 222 and 223. Can be done.

또한, 상기 적색 양자점층(222) 및 녹색 양자점층(223)은 각각 Ⅱ족 내지 Ⅵ족 금속으로부터 선택되는 나노크리스털 또는 서로 다른 Ⅱ족 내지 Ⅵ족 금속으로부터 선택되는 나노크리스털의 혼합물로 이루어지며, 이 경우, 상기 적색 양자점층(222)을 이루는 나노크리스털과 상기 녹색 양자점층(223)을 이루는 나노크리스털은 서로 다른 크기일 수 있다. 예를 들어, 상기 적색 양자점 또는 녹색 양자점을 이루는 나노크리스털은, 카드뮴셀레나이드(CdSe), 카드뮴설파이드(CdS), 카드뮴텔레라이드(CdTe), 징크셀레나이드(ZnSe), 징크텔레라이드(ZnTe), 징크설파이드(ZnS), 머큐리텔레라이드(HgTe) 로부터 선택되는 적어도 하나의 화합물일 수 있다. In addition, the red quantum dot layer 222 and the green quantum dot layer 223 is made of a nanocrystal selected from the group II to VI metals or a mixture of nanocrystals selected from different Group II to VI metals, respectively. In this case, the nanocrystals constituting the red quantum dot layer 222 and the nanocrystals constituting the green quantum dot layer 223 may have different sizes. For example, the nanocrystals constituting the red or green quantum dots, cadmium selenide (CdSe), cadmium sulfide (CdS), cadmium telluride (CdTe), zinc selenide (ZnSe), zinc telluride (ZnTe), At least one compound selected from zinc sulfide (ZnS) and mercurytellide (HgTe).

한편, 상기 청색 광원(230)은 LED(Light Emitting Diode)이거나, 앞서 상술한 도 4의 복수개의 청색 양자점이 채워져 이루어진 청색 양자점층과, 상기 청색 양자점층의 하부 및 상부에 양극 및 음극을 포함하여 이루어진 청색 발광층으로 이루어질 수도 있다. The blue light source 230 may be a light emitting diode (LED) or a blue quantum dot layer formed by filling the plurality of blue quantum dots of FIG. 4 as described above, and an anode and a cathode under and over the blue quantum dot layer. It may be made of a blue light emitting layer.

여기서, 상기 컬러 변환층(220) 하부에 반사판(210)을 더 포함하여, 광 전달이 상측에 한하여 이루어져 광효율을 더 높일 수 있고, 또한, 상기 청색 광원(230)을 둘러싼 하우징(housing)(240)을 더 포함하여, 상기 청색 광원(230)으로 청색 광의 컬러 변환층(220)을 더욱 효율적으로 할 수 있다. 경우에 따라서, 상기 하우징의 내면에 반사쉬트(미도시)를 구비할 수도 있다. In this case, the reflector 210 is further included below the color conversion layer 220, so that light transmission is limited to the upper side to further increase light efficiency, and further includes a housing 240 surrounding the blue light source 230. ), The color conversion layer 220 of blue light may be more efficiently performed by the blue light source 230. In some cases, a reflection sheet (not shown) may be provided on an inner surface of the housing.

도 7은 도 6의 양자점 컬러 변환층을 이용한 조명 장치와 NTSC의 컬러 범위를 나타낸 그래프이며, 도 8은 본 발명의 양자점 발광 소자 대비와 일반적인 유기 발광 소자의 광변환 효율을 나타낸 그래프이다.FIG. 7 is a graph illustrating color ranges of a lighting device and an NTSC using the quantum dot color converting layer of FIG. 6, and FIG. 8 is a graph showing light conversion efficiency of a quantum dot light emitting device of the present invention and a general organic light emitting device.

도 7과 같이, 본 발명의 양자점 컬러 변환층을 이용할 경우, 일반적인 NTSC 컬러 범위(color gamut)가 비교하여, 특히, 적색과 녹색 영역에서 확장이 일어났음을 알 수 있다.As shown in FIG. 7, when the quantum dot color converting layer of the present invention is used, the general NTSC color gamut is compared, and in particular, it can be seen that expansion occurs in the red and green regions.

또한, 도 8과 같이, 본발명의 양자점 컬러 변환층을 이용할 경우, 상대적으로 유기 발광 소자에서 이용하는 인광 방식에 비해, 특히, 컬러 변환이 발생된 녹색과 적색 파장대에서 컬러 세기가 상승함을 알 수 있다. 즉, 녹색 파장대에서는 인광 필터를 적용한 방식에 비해 약 1.8배, 적색 파장대에서는 인광 필터를 적용한 방식에 비해 약 3배 정도 상승함을 알 수 있다.
In addition, as shown in Figure 8, when using the quantum dot color conversion layer of the present invention, it can be seen that compared with the phosphorescent method used in the organic light emitting device, in particular, the color intensity is increased in the green and red wavelength band where the color conversion is generated. have. That is, it can be seen that the green wavelength band is about 1.8 times higher than the method using the phosphorescent filter and the red wavelength band is about 3 times higher than the method using the phosphorescent filter.

한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.On the other hand, the present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, it is possible that various substitutions, modifications and changes within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in Esau.

100: 반사전극 110: 청색 발광층
111: 양극 112: 정공 수송층
113: 청색 양자점층 114: 전자 수송층
115: 음극 120: 투명 절연층
130: 양자점 컬러 변환층 135: 블랙 매트릭스층
140: 기판 210: 반사판
220: 양자점 컬러 변환층 221: 도광판
222: 적색 양자점층 223: 녹색 양자점층
230: 청색 광원 240: 광원 하우징100: reflective electrode 110: blue light emitting layer
111: anode 112: hole transport layer
113: blue quantum dot layer 114: electron transport layer
115: cathode 120: transparent insulating layer
130: quantum dot color conversion layer 135: black matrix layer
140: substrate 210: reflector
220: quantum dot color conversion layer 221: light guide plate
222: red quantum dot layer 223: green quantum dot layer
230: blue light source 240: light source housing

Claims (17)

복수개의 픽셀 영역이 매트릭스상으로 정의된 기판;
상기 기판 상부에, 복수개의 청색 양자점이 채워져 이루어진 청색 양자점층과, 상기 청색 양자점층의 하부 및 상부에 양극 및 음극을 포함하여 이루어진 청색 발광층; 및
상기 청색 발광층과 기판 사이에 위치하며, 서로 다른 픽셀들에 적색 양자점층, 녹색 양자점층을 구비하여, 상기 청색 발광층을 통해 발광된 청색광을 컬러 쉬프트하여 출사하는 컬러 변환층;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 양자점 발광 소자.A substrate in which a plurality of pixel regions are defined in a matrix;
A blue light emitting layer including a blue quantum dot layer formed by filling a plurality of blue quantum dots on the substrate, and an anode and a cathode under and above the blue quantum dot layer; And
And a color conversion layer positioned between the blue light emitting layer and the substrate and having a red quantum dot layer and a green quantum dot layer on different pixels to color shift blue light emitted through the blue light emitting layer. A quantum dot light emitting element. 제 1항에 있어서,
상기 적색 양자점층 및 녹색 양자점층이 형성되지 않은 픽셀들에 투명 절연층을 더 구비한 것을 특징으로 하는 양자점 발광 소자.The method of claim 1,
And a transparent insulating layer on the pixels on which the red and green quantum dot layers are not formed. 제 1항에 있어서,
상기 청색 발광층의 청색 양자점층은 Ⅱ족 내지 Ⅵ족 금속으로부터 선택되는 나노크리스털 또는 서로 다른 Ⅱ족 내지 Ⅵ족 금속으로부터 선택되는 나노크리스털의 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 양자점 발광 소자.The method of claim 1,
The blue quantum dot layer of the blue light emitting layer is a quantum dot light emitting device, characterized in that the nanocrystals selected from Group II to VI metals or a mixture of nanocrystals selected from different Group II to VI metals. 제 3항에 있어서,
상기 청색 양자점층을 이루는 나노크리스털은, 카드뮴셀레나이드(CdSe), 카드뮴설파이드(CdS), 카드뮴텔레라이드(CdTe), 징크셀레나이드(ZnSe), 징크텔레라이드(ZnTe), 징크설파이드(ZnS), 머큐리텔레라이드(HgTe) 로부터 선택되는 적어도 하나의 화합물인 것을 특징으로 하는 양자점 발광 소자.The method of claim 3, wherein
The nanocrystals constituting the blue quantum dot layer include cadmium selenide (CdSe), cadmium sulfide (CdS), cadmium telluride (CdTe), zinc selenide (ZnSe), zinc telluride (ZnTe), zinc sulfide (ZnS), A quantum dot light emitting device, characterized in that at least one compound selected from mercury telluride (HgTe). 제 1항에 있어서,
상기 청색 발광층의 상기 양극과 청색 양자점층 사이에 정공 수송층이, 상기 청색 양자점층과 음극 사이에 전자 수송층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 양자점 발광 소자.The method of claim 1,
And a hole transporting layer between the anode and the blue quantum dot layer of the blue light emitting layer, and an electron transporting layer further formed between the blue quantum dot layer and the cathode. 제 1항에 있어서,
상기 컬러 변환층의 적색 양자점층 및 녹색 양자점층은, Ⅱ족 내지 Ⅵ족 금속으로부터 선택되는 나노크리스털 또는 서로 다른 Ⅱ족 내지 Ⅵ족의 금속으로부터 선택되는 나노크리스털의 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 양자점 발광 소자.The method of claim 1,
The red quantum dot layer and the green quantum dot layer of the color conversion layer may be formed of a nanocrystal selected from metals of Group II to VI or a mixture of nanocrystals selected from metals of Groups II to VI different from each other. device. 제 1항에 있어서,
상기 컬러 변환층은, 상기 각 픽셀 영역들의 사이에 블랙 매트릭스층을 더 구비한 것을 특징으로 하는 양자점 발광 소자.The method of claim 1,
The color conversion layer, the quantum dot light emitting device further comprises a black matrix layer between the pixel areas. 청색 광원; 및
상기 청색 광원의 측부에, 적색 양자점층, 녹색 양자점층이 적층되어 형성되어, 상기 청색 광원을 통해 출사된 청색광을 컬러 쉬프트하여 변환하여 출사하는 컬러 변환층;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 조명 장치.Blue light source; And
And a color conversion layer formed by stacking a red quantum dot layer and a green quantum dot layer on the side of the blue light source, and shifting and converting the blue light emitted through the blue light source by color shift. . 제 8항에 있어서,
상기 컬러 변환층은 상기 적색 양자점층 또는 녹색 양자점층에 부착되는, 도광판을 더 포함한 것을 특징으로 하는 조명 장치.The method of claim 8,
And the color conversion layer further comprises a light guide plate attached to the red quantum dot layer or the green quantum dot layer. 제 8항에 있어서,
상기 적색 양자점층 및 녹색 양자점층은 각각 Ⅱ족 내지 Ⅵ족 금속으로부터 선택되는 나노크리스털 또는 서로 다른 Ⅱ족 내지 Ⅵ족 금속으로부터 선택되는 나노크리스털의 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 양자점 발광 소자.The method of claim 8,
The red quantum dot layer and the green quantum dot layer is a quantum dot light emitting device, characterized in that each of the nanocrystals selected from Group II to VI metals or a mixture of nanocrystals selected from different Group II to VI metals. 제 10항에 있어서,
상기 적색 양자점층을 이루는 나노크리스털과 상기 녹색 양자점층을 이루는 나노크리스털은 서로 다른 크기인 것을 특징으로 하는 양자점 발광 소자.The method of claim 10,
The nanocrystals constituting the red quantum dot layer and the nanocrystals constituting the green quantum dot layer have a different size. 제 11항에 있어서,
상기 적색 양자점 또는 녹색 양자점을 이루는 나노크리스털은, 카드뮴셀레나이드(CdSe), 카드뮴설파이드(CdS), 카드뮴텔레라이드(CdTe), 징크셀레나이드(ZnSe), 징크텔레라이드(ZnTe), 징크설파이드(ZnS), 머큐리텔레라이드(HgTe) 로부터 선택되는 적어도 하나의 화합물인 것을 특징으로 하는 양자점 발광 소자.12. The method of claim 11,
Nanocrystals constituting the red quantum dots or green quantum dots, cadmium selenide (CdSe), cadmium sulfide (CdS), cadmium telluride (CdTe), zinc selenide (ZnSe), zinc telluride (ZnTe), zinc sulfide (ZnS) ), At least one compound selected from mercury telluride (HgTe). 제 8항에 있어서,
상기 청색 광원은 LED(Light Emitting Diode)인 것을 특징으로 하는 조명 장치.The method of claim 8,
The blue light source is a lighting device, characterized in that the LED (Light Emitting Diode). 제 8항에 있어서,
상기 청색 광원은,
복수개의 청색 양자점이 채워져 이루어진 청색 양자점층과, 상기 청색 양자점층의 하부 및 상부에 양극 및 음극을 포함하여 이루어진 청색 발광층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조명 장치.The method of claim 8,
The blue light source,
Lighting device comprising a blue quantum dot layer is filled with a plurality of blue quantum dots, and a blue light emitting layer comprising an anode and a cathode on the lower and upper portions of the blue quantum dot layer. 제 8항에 있어서,
상기 컬러 변환층 하부에 반사판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.The method of claim 8,
And a reflector further below the color conversion layer. 제 8항에 있어서,
상기 청색 광원을 둘러싼 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.The method of claim 8,
And a housing surrounding the blue light source. 제 16항에 있어서,
상기 하우징의 내면에 반사쉬트를 구비한 것을 특징으로 하는 조명 장치. 17. The method of claim 16,
Illumination device comprising a reflection sheet on the inner surface of the housing.
KR1020100028940A 2010-03-31 2010-03-31 Quantum Dot Light Emitting Diode Device and Light Apparatus Using the Same KR101649237B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100028940A KR101649237B1 (en) 2010-03-31 2010-03-31 Quantum Dot Light Emitting Diode Device and Light Apparatus Using the Same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100028940A KR101649237B1 (en) 2010-03-31 2010-03-31 Quantum Dot Light Emitting Diode Device and Light Apparatus Using the Same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110109289A true KR20110109289A (en) 2011-10-06
KR101649237B1 KR101649237B1 (en) 2016-08-19

Family

ID=45026571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100028940A KR101649237B1 (en) 2010-03-31 2010-03-31 Quantum Dot Light Emitting Diode Device and Light Apparatus Using the Same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101649237B1 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103268736A (en) * 2012-11-21 2013-08-28 上海天马微电子有限公司 Quantum dot LED (light emitting diode) display panel and display device
WO2016004662A1 (en) * 2014-07-09 2016-01-14 深圳市华星光电技术有限公司 Oled pixel structure
WO2016104856A1 (en) * 2014-12-24 2016-06-30 엘지전자 주식회사 Display device
KR20160093429A (en) * 2015-01-29 2016-08-08 홍익대학교 산학협력단 White electroluminescent device based on bilayered yellow and blue quantum dots and method for fabricating the same
WO2017117935A1 (en) 2016-01-06 2017-07-13 Boe Technology Group Co., Ltd. Display device and semiconductor device containing the same
CN106960913A (en) * 2017-03-31 2017-07-18 武汉华星光电技术有限公司 Light emitting diode with quantum dots display panel and preparation method thereof
WO2017150910A1 (en) * 2016-03-02 2017-09-08 엘지이노텍 주식회사 Light emitting module and display device
US9952462B2 (en) 2015-04-20 2018-04-24 Samsung Display Co., Ltd. Display device
WO2018160019A3 (en) * 2017-02-28 2018-10-25 한국생산기술연구원 Printed quantum dot organic light emitting display device and manufacturing method therefor
KR20190096256A (en) * 2018-02-08 2019-08-19 한국과학기술원 Active-Matrix RGB vertical microLED display using transfer member and selective-transferring method
CN112635531A (en) * 2020-12-21 2021-04-09 深圳扑浪创新科技有限公司 Quantum dot display device and application thereof

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180076066A (en) 2016-12-27 2018-07-05 삼성전자주식회사 Light emitting device package
US11296294B2 (en) 2019-06-27 2022-04-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Display device comprising quantum dot emission layer

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020050014A (en) * 2000-12-20 2002-06-26 김효근 White light emission device and the method thereof
KR20090036373A (en) * 2007-10-09 2009-04-14 삼성전자주식회사 Display device
KR20090043095A (en) * 2007-10-29 2009-05-06 삼성전자주식회사 Display device
KR20090091552A (en) * 2008-02-25 2009-08-28 한국과학기술연구원 White and color photo-excitation light emitting sheet and method for the fabrication thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020050014A (en) * 2000-12-20 2002-06-26 김효근 White light emission device and the method thereof
KR20090036373A (en) * 2007-10-09 2009-04-14 삼성전자주식회사 Display device
KR20090043095A (en) * 2007-10-29 2009-05-06 삼성전자주식회사 Display device
KR20090091552A (en) * 2008-02-25 2009-08-28 한국과학기술연구원 White and color photo-excitation light emitting sheet and method for the fabrication thereof

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103268736A (en) * 2012-11-21 2013-08-28 上海天马微电子有限公司 Quantum dot LED (light emitting diode) display panel and display device
WO2016004662A1 (en) * 2014-07-09 2016-01-14 深圳市华星光电技术有限公司 Oled pixel structure
WO2016104856A1 (en) * 2014-12-24 2016-06-30 엘지전자 주식회사 Display device
KR20160077617A (en) * 2014-12-24 2016-07-04 엘지전자 주식회사 Display device
CN107112350B (en) * 2014-12-24 2021-06-01 Lg电子株式会社 Display device
CN107112350A (en) * 2014-12-24 2017-08-29 Lg电子株式会社 Display device
EP3240034A4 (en) * 2014-12-24 2018-08-15 LG Electronics Inc. Display device
US10090367B2 (en) 2014-12-24 2018-10-02 Lg Electronics Inc. Display device
KR20160093429A (en) * 2015-01-29 2016-08-08 홍익대학교 산학협력단 White electroluminescent device based on bilayered yellow and blue quantum dots and method for fabricating the same
US9952462B2 (en) 2015-04-20 2018-04-24 Samsung Display Co., Ltd. Display device
EP3400620A4 (en) * 2016-01-06 2019-08-21 Boe Technology Group Co. Ltd. Display device and semiconductor device containing the same
WO2017117935A1 (en) 2016-01-06 2017-07-13 Boe Technology Group Co., Ltd. Display device and semiconductor device containing the same
WO2017150910A1 (en) * 2016-03-02 2017-09-08 엘지이노텍 주식회사 Light emitting module and display device
US10811567B2 (en) 2016-03-02 2020-10-20 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting module and a display device
WO2018160019A3 (en) * 2017-02-28 2018-10-25 한국생산기술연구원 Printed quantum dot organic light emitting display device and manufacturing method therefor
CN106960913A (en) * 2017-03-31 2017-07-18 武汉华星光电技术有限公司 Light emitting diode with quantum dots display panel and preparation method thereof
KR20190096256A (en) * 2018-02-08 2019-08-19 한국과학기술원 Active-Matrix RGB vertical microLED display using transfer member and selective-transferring method
CN112635531A (en) * 2020-12-21 2021-04-09 深圳扑浪创新科技有限公司 Quantum dot display device and application thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR101649237B1 (en) 2016-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101649237B1 (en) Quantum Dot Light Emitting Diode Device and Light Apparatus Using the Same
US7986088B2 (en) Fluorescence conversion medium and color light-emitting device including the same
KR101274068B1 (en) Quantum Dot Light Emitting Diode Device and Display Using the Same
JP6357349B2 (en) Display device
US9405146B2 (en) Quantum dot color filter, liquid crystal panel and display device
KR101686104B1 (en) Quantum-dot light emitting diode
CN103346265B (en) A kind of luminescent device, display floater and manufacture method thereof
CN108922906A (en) OLED display
CN111165074B (en) Light emitting device and display device
US11309452B2 (en) Patterning method of quantum dot layer, quantum dot device and manufacturing method thereof
KR101777136B1 (en) Quantum-dot light emitting diode and method for fabricating the same
WO2020030042A1 (en) Oled display substrate and manufacturing method therefor, and display apparatus
CN110676294A (en) Organic light emitting display device
US20200027928A1 (en) Organic light emitting diode display
CN106229418B (en) A kind of electro-luminescence display device and display device
JP2013037138A (en) Self-luminous display device
CN110611035A (en) Quantum dot OLED display panel
KR102081101B1 (en) Quantum-dot light emitting diode
CN106784209A (en) A kind of full-color QLED display devices and preparation method thereof
CN109950271A (en) A kind of display
Lee et al. 46.1: Invited Paper: Recent Progress of Light‐Emitting Diodes Based on Colloidal Quantum Dots
KR100864758B1 (en) Full color organic electroluminescence device
KR20200038404A (en) Organic electroluminescence device and display panel comprising the same
KR102648901B1 (en) Display apparatus
CN110828675B (en) Self-luminous display structure and display device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190723

Year of fee payment: 4