KR20190029470A - 양자점 발광다이오드 및 이를 포함하는 양자점 발광표시장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 서로 마주하는 제 1 전극 및 제 2 전극과; 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 위치하는 양자점 발광물질층과; 금속산화물의 코어와 실리카 쉘 또는 PVA 쉘로 구성되는 전자수송물질을 포함하고 상기 양자점 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 전자수송층을 포함하는 양자점 발광다이오드 및 이를 포함하는 양자점 발광표시장치를 제공한다.
Description
본 발명은 양자점(Quantum dot, QD) 발광다이오드에 관한 것으로, 특히 금속산화물 코어와 실리카 쉘로 이루어진 전자수송물질을 포함하여 전하 균형이 향상되는 양자점 발광다이오드 및 이를 포함하는 양자점 발광표시장치에 관한 것이다.
사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마 표시장치(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 양자점(quantum dot)을 표시장치에 이용하고자 하는 연구가 진행되고 있다.
양자점은 불안정한 상태의 전자가 전도대(conduction band)에서 가전자대(valence band)로 내려오면서 발광한다. 양자점은 흡광계수(extinction coefficient)가 매우 크고 양자효율(quantum yield)도 우수하므로 강한 형광을 발생시킨다. 또한, 양자점의 크기에 따라 발광 파장이 변경되므로, 양자점의 크기를 조절하면 가시광선 전 영역대의 빛을 얻을 수 있다.
도 1은 종래 양자점 발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 양자점 발광다이오드(10)는 제 1 전극(20), 상기 제 1 전극(20)과 마주하는 제 2 전극(80), 상기 제 1 및 제 2 전극(20, 80) 사이에 위치하는 양자점 발광물질층(50, EML), 상기 제 1 전극(20)과 상기 양자점 발광물질층(50) 사이에 순차 적층된 정공주입층(30, HIL) 및 정공수송층(40, HTL), 상기 양자점 발광물질층(50, EML)과 상기 제 2 전극(80) 사이에 순차 적층된 전자수송층(60, ETL) 및 전자주입층(70, EIL)을 포함한다.
예를 들어, 상기 제 1 전극(20)은 양극(anode)이고, 상기 제 2 전극(80)은 음극(cathode)일 수 있다.
또한, 상기 양자점 발광물질층(50)은 다수의 양자점(quantum dot, QD)을 포함한다.
이와 같은 양자점 발광다이오드(10)에서는, 상기 제 1 전극(20)으로부터의 정공이 상기 정공주입층(30) 및 상기 정공수송층(40)을 통해 상기 양자점 발광물질층(50)으로 수송되고 상기 제 2 전극(80)으로부터의 정공이 상기 전자주입층(60) 및 상기 전자수송층(70)을 통해 상기 양자점 발광물질층(50)으로 수송된다.
그런데, 종래 양자점 발광다이오드에서는, 전하 균형이 파괴되어 양자점 발광다이오드의 발광 효율이 저하된다.
즉, 양자점 발광다이오드에서는, 전자가 정공에 비해 양자점 발광물질층으로 쉽고 빠르게 주입되며, 이에 따라 양자점 발광물질층에서 전하 균형이 파괴되고 양자점 발광물질층과 정공수송층 간 계면에서 발광이 일어나기도 한다.
본 발명은, 양자점 발광다이오드에서의 전하 균형 파괴 문제를 해결하고자 한다.
위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 서로 마주하는 제 1 전극 및 제 2 전극과; 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 위치하는 양자점 발광물질층과; 금속산화물의 코어와 실리카의 쉘로 구성되는 전자수송물질을 포함하고 상기 양자점 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 전자수송층을 포함하는 양자점 발광다이오드 및 이를 포함하는 양자점 발광표시장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 서로 마주하는 제 1 전극 및 제 2 전극과; 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 위치하는 양자점 발광물질층과; 금속산화물의 코어와 PVA의 쉘로 구성되는 전자수송물질을 포함하고 상기 양자점 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 전자수송층을 포함하는 양자점 발광다이오드를 제공한다.
또한, 본 발명은, 기판과; 상기 기판 상부에 위치하는 전술한 양자점 발광다이오드와; 상기 기판과 상기 양자점 발광다이오드 사이에 위치하고 상기 양자점 발광다이오드에 연결되는 박막트랜지스터를 포함하는 양자점 발광표시장치를 제공한다.
본 발명의 양자점 발광다이오드는, 금속산화물로 이루어지는 전자수송물질에 실리카가 혼합되거나 도핑되어 정공을 효과적으로 차단함으로써, 전하 균형이 향상되고 발광 효율이 향상된다.
또한, 본 발명의 양자점 발광다이오드는 금속산화물 코어와 실리카 쉘로 이루어진 전자수송물질을 이용함으로써, 용액 공정에 의해 전자수송층을 형성할 수 있다. 따라서, 대면적 양자점 발광다이오드의 제공이 가능하다.
더욱이, 실리카 쉘에 의해 금속산화물 코어의 결함(defect)이 방지되어 전자가 전자수송층 내에 트랩(trap)되는 것이 방지됨으로써, 양자점 발광다이오드의 발광 효율 저하 문제를 해결할 수 있다.
도 1은 종래 양자점 발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 양자점 발광표시장치의 개략적인 회로도이다.
도 3은 본 발명에 따른 양자점 발광표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 양자점 발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 양자점 발광다이오드에서의 에너지 다이아그램을 보여주는 개략적인 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 양자점 발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 양자점 발광다이오드에 이용되는 전자수송물질을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 양자점 발광다이오드에서의 에너지 다이아그램을 보여주는 개략적인 도면이다.
도 9a 내지 도 9d는 실리카 쉘 유무에 따른양자점 발광다이오드의 발광파장을 보여주는 그래프이다.
도 10a 내지 도 10c는 실리카 쉘 유무에 따른 전자수송물질을 이용한 양자점 발광다이오드의 발광효율을 보여주는 그래프이다.
도 11은 코어-쉘 구조 전자수송물질을 이용한 양자점 발광다이오드에서 실리카 쉘 두께에 따른 발광효율을 보여주는 그래프이다.
도 12는 코어-실리카 쉘 구조 전자수송물질을 이용한 양자점 발광다이오드에서 코어 크기에 따른 발광효율을 보여주는 그래프이다.
도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 양자점 발광다이오드에 이용되는 전자수송물질을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 양자점 발광다이오드에서의 에너지 다이아그램을 보여주는 개략적인 도면이다.
도 15a 내지 도 15d는 PVA쉘 유무에 따른 전자수송물질을 이용한 양자점 발광다이오드의 발광파장을 보여주는 그래프이다.
도 16은 코어-쉘 구조 전자수송물질을 이용한 양자점 발광다이오드에서 PVA쉘 두께에 따른 발광효율을 보여주는 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 양자점 발광표시장치의 개략적인 회로도이다.
도 3은 본 발명에 따른 양자점 발광표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 양자점 발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 양자점 발광다이오드에서의 에너지 다이아그램을 보여주는 개략적인 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 양자점 발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 양자점 발광다이오드에 이용되는 전자수송물질을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 양자점 발광다이오드에서의 에너지 다이아그램을 보여주는 개략적인 도면이다.
도 9a 내지 도 9d는 실리카 쉘 유무에 따른양자점 발광다이오드의 발광파장을 보여주는 그래프이다.
도 10a 내지 도 10c는 실리카 쉘 유무에 따른 전자수송물질을 이용한 양자점 발광다이오드의 발광효율을 보여주는 그래프이다.
도 11은 코어-쉘 구조 전자수송물질을 이용한 양자점 발광다이오드에서 실리카 쉘 두께에 따른 발광효율을 보여주는 그래프이다.
도 12는 코어-실리카 쉘 구조 전자수송물질을 이용한 양자점 발광다이오드에서 코어 크기에 따른 발광효율을 보여주는 그래프이다.
도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 양자점 발광다이오드에 이용되는 전자수송물질을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 양자점 발광다이오드에서의 에너지 다이아그램을 보여주는 개략적인 도면이다.
도 15a 내지 도 15d는 PVA쉘 유무에 따른 전자수송물질을 이용한 양자점 발광다이오드의 발광파장을 보여주는 그래프이다.
도 16은 코어-쉘 구조 전자수송물질을 이용한 양자점 발광다이오드에서 PVA쉘 두께에 따른 발광효율을 보여주는 그래프이다.
본 발명은, 서로 마주하는 제 1 전극 및 제 2 전극과; 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 위치하는 양자점 발광물질층과; 금속산화물의 코어와 실리카의 쉘로 구성되는 전자수송물질을 포함하고 상기 양자점 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 전자수송층을 포함하는 양자점 발광다이오드 및 이를 포함하는 양자점 발광표시장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 서로 마주하는 제 1 전극 및 제 2 전극과; 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 위치하는 양자점 발광물질층과; 금속산화물의 코어와 PVA의 쉘로 구성되는 전자수송물질을 포함하고 상기 양자점 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 전자수송층을 포함하는 양자점 발광다이오드를 제공한다.
본 발명의 양자점 발광표시장치에 있어서, 상기 쉘은 1.5~3.5nm의 두께를 갖는다.
본 발명의 양자점 발광표시장치에 있어서, 상기 코어는 5~10nm의 크기를 갖는다.
본 발명의 양자점 발광표시장치에 있어서, 상기 코어는 ZnO, ZnMgO, SnO2 중 어느 하나이다.
본 발명의 양자점 발광표시장치에 있어서, 상기 쉘은 상기 코어의 전도대 레벨보다 높은 전도대 레벨과 상기 코어의 가전도대 레벨보다 낮은 가전도대 레벨을 갖는다.
본 발명의 양자점 발광표시장치에 있어서, 상기 쉘은 상기 코어의 전자이동도보다 작은 전자이동도를 갖고 상기 코어의 에너지 밴드갭보다 큰 에너지 밴드갭을 갖는다.
본 발명의 양자점 발광표시장치에 있어서, 상기 쉘은 제 1 두께를 갖고 상기 양자점 발광다이오드는 제 1 휘도를 가지며, 상기 쉘이 상기 제 1 두께보다 작은 제 2 두께를 갖는 경우 상기 양자점 발광다이오드는 상기 제 1 휘도보다 작은 제 2 휘도를 갖고, 상기 쉘이 상기 제 1 두께보다 큰 제 3 두께를 갖는 경우 상기 양자점 발광다이오드는 상기 제 1 휘도보다 작은 제 3 휘도를 갖는다.
이때, 상기 제 1 두께는 1.5~3.5nm이다.
본 발명의 양자점 발광표시장치에 있어서, 상기 쉘은 1~3nm의 두께를 갖는다.
본 발명의 양자점 발광표시장치에 있어서, 상기 쉘은 제 1 두께를 갖고 상기 양자점 발광다이오드는 제 1 휘도를 가지며, 상기 쉘이 상기 제 1 두께보다 작은 제 2 두께를 갖는 경우 상기 양자점 발광다이오드는 상기 제 1 휘도보다 작은 제 2 휘도를 갖고, 상기 쉘이 상기 제 1 두께보다 큰 제 3 두께를 갖는 경우 상기 양자점 발광다이오드는 상기 제 1 휘도보다 작은 제 3 휘도를 갖는다.
이때, 상기 제 1 두께는 1~3nm이다.
본 발명의 양자점 발광표시장치에 있어서, 상기 전자수송층은 용액 공정에 의해 형성된다.
다른 관점에서, 본 발명은, 기판과; 상기 기판 상부에 위치하는 전술한 양자점 발광다이오드와; 상기 기판과 상기 양자점 발광다이오드 사이에 위치하고 상기 양자점 발광다이오드에 연결되는 박막트랜지스터를 포함하는 양자점 발광표시장치를 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 양자점 발광표시장치의 개략적인 회로도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 양자점 발광표시장치에는, 서로 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 게이트 배선(GL), 데이터 배선(DL) 및 파워 배선(PL)이 형성되고, 상기 화소영역(P)에는, 스위칭 박막트랜지스터(Ts), 구동 박막트랜지스터(Td), 스토리지 커패시터(Cst), 양자점 발광다이오드(D)가 형성된다.
상기 스위칭 박막트랜지스터(Ts)는 상기 게이트 배선(GL) 및 상기 데이터 배선(DL)에 연결되고, 상기 구동 박막트랜지스터(Td) 및 상기 스토리지 커패시터(Cst)는 상기 스위칭 박막트랜지스터(Ts)와 상기 파워 배선(PL) 사이에 연결된다. 상기 양자점 발광다이오드(D)는 상기 구동 박막트랜지스터(Td)에 연결된다.
이러한 양자점 발광표시장치에서는, 상기 게이트 배선(GL)에 인가된 게이트 신호에 따라 상기 스위칭 박막트랜지스터(Ts)가 턴-온(turn-on) 되면, 상기 데이터 배선(DL)에 인가된 데이터 신호가 상기 스위칭 박막트랜지스터(Ts)를 통해 상기 구동 박막트랜지스터(Td)의 게이트 전극과 상기 스토리지 커패시터(Cst)의 일 전극에 인가된다.
상기 구동 박막트랜지스터(Td)는 게이트 전극에 인가된 데이터 신호에 따라 턴-온 되며, 그 결과 데이터 신호에 비례하는 전류가 상기 파워 배선(PL)으로부터 상기 구동 박막트랜지스터(Td)를 통하여 상기 양자점 발광다이오드(D)로 흐르게 되고, 상기 양자점 발광다이오드(D)는 구동 박막트랜지스터(Td)를 통하여 흐르는 전류에 비례하는 휘도로 발광한다.
이때, 상기 스토리지 커패시터(Cst)에는 데이터신호에 비례하는 전압으로 충전되어, 일 프레임(frame) 동안 상기 구동 박막트랜지스터(Td)의 상기 게이트 전극의 전압이 일정하게 유지되도록 한다.
따라서, 양자점 발광표시장치는 원하는 영상을 표시할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 양자점 발광표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 양자점 발광표시장치(100)는 기판(150)과, 기판 상에 위치하는 박막트랜지스터(Td)와, 상기 박막트랜지스터(Td)에 연결되는 양자점 발광다이오드(D)를 포함한다.
상기 기판(150)은 유리 기판이나 폴리이미드와 같은 플라스틱 기판일 수 있다.
도시하지 않았으나, 상기 기판(150) 상에는 산화 실리콘 또는 질화 실리콘과 같은 무기절연물질로 이루어지는 버퍼층이 형성될 수 있다.
상기 박막트랜지스터(Td)는 상기 스위칭 박막트랜지스터에 연결되며, 반도체층(152)과, 게이트 전극(160)과, 소스 전극(170)과 드레인 전극(172)을 포함한다.
상기 반도체층(152)은 상기 플렉서블 기판(150) 상에 형성되며, 산화물 반도체 물질로 이루어지거나 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있다.
상기 반도체층(152)은 산화물 반도체 물질로 이루어질 경우 상기 반도체층(152) 하부에는 차광패턴(도시하지 않음) 이 형성될 수 있으며, 차광패턴은 상기 반도체층(152)으로 빛이 입사되는 것을 방지하여 상기 반도체층(152)이 빛에 의해 열화되는 것을 방지한다. 이와 달리, 상기 반도체층(152)은 다결정 실리콘으로 이루어질 수도 있으며, 이 경우 상기 반도체층(152)의 양 가장자리에 불순물이 도핑되어 있을 수 있다.
상기 반도체층(152) 상부에는 절연물질로 이루어진 게이트 절연막(154)이 상기 기판(150) 전면에 형성된다. 상기 게이트 절연막(154)은 산화 실리콘 또는 질화 실리콘과 같은 무기절연물질로 이루어질 수 있다.
상기 게이트 절연막(154) 상부에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어진 게이트 전극(160)이 상기 반도체층(152)의 중앙에 대응하여 형성된다. 상기 게이트 전극(160)은 스위칭 박막트랜지스터에 연결된다.
상기 게이트 절연막(154)이 상기 기판(150) 전면에 형성되어 있으나, 상기 게이트 절연막(154)은 상기 게이트 전극(160)과 동일한 모양으로 패터닝될 수도 있다.
상기 게이트 전극(160) 상부에는 절연물질로 이루어진 층간 절연막(162)이 상기 기판(150) 전면에 형성된다. 상기 층간 절연막(162)은 산화 실리콘이나 질화 실리콘과 같은 무기 절연물질로 형성되거나, 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene)이나 포토 아크릴(photo-acryl)과 같은 유기 절연물질로 형성될 수 있다.
상기 층간 절연막(162)은 상기 반도체층(152)의 양측을 노출하는 제 1 및 제 2 콘택홀(164, 166)을 갖는다. 상기 제 1 및 제 2 콘택홀(164, 166)은 상기 게이트 전극(160)의 양측에 상기 게이트 전극(160)과 이격되어 위치한다.
여기서, 상기 제 1 및 제 2 콘택홀(164, 166)은 상기 게이트 절연막(154) 내에도 형성된다. 이와 달리, 상기 게이트 절연막(154)이 상기 게이트 전극(160)과 동일한 모양으로 패터닝될 경우, 상기 제 1 및 제 2 콘택홀(164, 166)은 상기 층간 절연막(162) 내에만 형성될 수도 있다.
상기 층간 절연막(162) 상에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어지는 소스 전극(170)과 드레인 전극(172)이 형성된다.
상기 드레인 전극(172)과 상기 소스 전극(170)은 상기 게이트 전극(160)을 중심으로 이격되어 위치하며, 각각 상기 제 1 및 제 2 콘택홀(164, 166)을 통해 상기 반도체층(152)의 양측과 접촉한다. 상기 소스 전극(170)은 상기 파워 배선(도 2의 PL)에 연결된다.
상기 반도체층(152)과, 상기 게이트 전극(160), 상기 소스 전극(170), 상기 드레인 전극(172)을 포함하는 박막트랜지스터(Td)는 구동소자 역할을 한다.
상기 박막트랜지스터(Td)는 상기 반도체층(152)의 상부에 상기 게이트 전극(160), 상기 소스 전극(170) 및 상기 드레인 전극(172)이 위치하는 코플라나(coplanar) 구조를 가진다.
이와 달리, 박막트랜지스터(Td)는 반도체층의 하부에 게이트 전극이 위치하고 반도체층의 상부에 소스 전극과 드레인 전극이 위치하는 역 스태거드(inverted staggered) 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 반도체층은 비정질 실리콘으로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 스위칭 박막트랜지스터(미도시)는 상기 박막트랜지스터(Td)와 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있다.
상기 박막트랜지스터(Td)의 상기 드레인 전극(172)을 노출하는 드레인 콘택홀(176)을 갖는 보호층(174)이 상기 트랜지스터(Td)를 덮으며 형성된다.
상기 보호층(174) 상에는 상기 드레인 콘택홀(176)을 통해 상기 박막트랜지스터(Td)의 상기 드레인 전극(172)에 연결되는 제 1 전극(110)이 각 화소 영역 별로 분리되어 형성된다.
상기 제 1 전극(110)은 애노드(anode)일 수 있으며, 일함수 값이 비교적 큰 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(110)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide, ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide, IZO)와 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 양자점 발광표시장치(100)가 상부 발광 방식(top-emission type)인 경우, 상기 제 1 전극(110) 하부에는 반사전극 또는 반사층이 더욱 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 반사전극 또는 상기 반사층은 알루미늄-팔라듐-구리(aluminum-palladium-copper: APC) 합금으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 보호층(174) 상에는 상기 제 1 전극(110)의 가장자리를 덮는 뱅크층(115)이 형성된다. 상기 뱅크층(115)은 상기 화소영역에 대응하여 상기 제 1 전극(110)의 중심을 노출시킨다.
상기 제 1 전극(110) 상에는 발광층(130)이 형성된다. 상기 발광층(130)의 구체적 구조에 대하여는 후술한다.
상기 발광층(130)이 형성된 상기 기판(150) 상부로 제 2 전극(140)이 형성된다. 상기 제 2 전극(140)은 표시영역 전면을 덮으며 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질로 이루어져 캐소드(cathode)로 이용될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 전극(140)은 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 전극(110), 상기 발광층(130) 및 상기 제 2 전극(140)는 양자점 발광다이오드(D)를 이룬다.
후술하는 바와 같이, 본 발명의 양자점 발광다이오드(D)는 발광층(130) 내 전자수송층이 금속산화물과 실리카가 혼합되어 이루어지거나 금속산화물 코어와 실리카 쉘 구조의 전자수송물질로 이루어짐으로써, 양자점 발광다이오드(D) 및 양자점 발광표시장치(100)의 발광 효율이 향상된다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 양자점 발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 양자점 발광다이오드(D)는 제 1 전극(110)과, 상기 제 1 전극(110)과 마주하는 제 2 전극(140)과, 상기 제 1 및 제 2 전극(110, 140) 사이에 위치하는 발광층(130)을 포함하고, 상기 발광층(130)은 양자점 발광물질층(EML, 230)과, 상기 제 1 전극(110)과 상기 양자점 발광물질층(230) 사이에 위치하는 정공수송층(220)과, 상기 양자점 발광물질층(230)과 상기 제 2 전극(140) 사이에 위치하는 전자수송층(240)을 포함한다.
상기 제 1 전극(110)은 양극일 수 있고, 상기 제 2 전극(140)은 음극일 수 있다.
상기 양자점 발광물질층(230)은 다수의 양자점(미도시)을 포함한다. 상기 양자점은 반도체 물질로 이루어진다.
상기 양자점은 중심에 빛을 내는 코어(core)와, 상기 코어를 감싸는 쉘을 포함하고, 쉘의 표면에는 용매에 분산을 위한 리간드(ligand)가 결합될 수 있다. 상기 코어와 쉘은 서로 다른 에너지 밴드갭을 갖는다.
상기 양자점은 2-6족 또는 3-5족의 나노 반도체 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 나노 반도체 화합물은 CdSe, CdS, CdTe, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe, InAs, InP 및 GaAs 중 어느 하나일 수 있다.
상기 정공수송층(220)은 정공수송물질을 포함하며 상기 양자점 발광물질층(230)의 일면과 접촉한다.
상기 전자수송층(240)은 금속산화물의 전자수송물질(242)과 실리카(SiO2) 입자(244)를 포함하며 상기 양자점 발광물질층(230)의 타면과 접촉한다.
상기 전자수송물질(242)은 제 1 전자 이동도를 갖는다. 예를 들어, 상기 전자수송물질(242)은 ZnO, ZnMgO 또는 SnO2일 수 있다.
상기 실리카 입자(244)는 상기 제 1 전자이동도보다 작은 제 2 전자 이동도를 갖는다. 상기 실리카 입자(244)는 상기 전자수송물질(242)에 도핑될 수 있다.
또한, 상기 발광층(130)은 상기 제 1 전극(110)과 상기 정공수송층(220) 사이에 위치하는 정공주입층(210)과 상기 제 2 전극(140)과 상기 전자수송층(240) 사이에 위치하는 전자주입층(250)을 더 포함할 수 있다. 상기 정공주입층(210)과 상기 전자주입층(250) 중 적어도 하나는 생략될 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 양자점 발광다이오드에서의 에너지 다이아그램을 보여주는 개략적인 도면인 도 5를 참조하면, 상기 정공수송층(220)은 상기 양자점 발광물질층(230)의 가전도대(valance band, VB) 레벨보다 높은 HOMO (highest occupied molecular orbital) 레벨을 갖는다.
또한, 상기 전자수송물질(242)은 상기 양자점 발광물질층(230)의 전도대(conduction band, CB) 레벨보다 높은 전도대 레벨을 갖는다.
이때, 정공수송층(220)의 HOMO 레벨과 양자점 발광물질층(230)의 가전도대 레벨의 차이보다 전자수송물질(242)의 전도대 레벨과 양자점 발광층(230)의 전도대 레벨 차이가 작기 때문에, 정공보다 전자가 쉽고 빠르게 양자점 발광물질층(230)으로 주입된다. 즉, 금속산화물의 전자주입물질(242)을 전자수송층(240)에 이용하는 경우, 양자점 발광다이오드(D)에서의 전하 균형이 파괴된다.
그러나, 본 발명에서는, 전자수송층(240)이 상기 전자수송물질(242)의 에너지 밴드갭(energy band gap)보다 큰 에너지 밴드갭을 갖고 상기 전자수송물질(242)의 전도대 레벨보다 높은 전도대(CB) 레벨을 갖는 실리카 입자(244)를 더 포함하기 때문에, 양자점 발광다이오드(D)에서의 전하 균형을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 실리카 입자(244)에 의해 전자수송층(240)으로부터 양자점 발광물질층(230)으로의 전자 이동이 감소한다.
또한, 상기 실리카 입자(244)는 상기 전자수송물질(242)의 가전도대 레벨보다 낮은 가전도대(VB) 레벨을 가지며, 이에 의해 정공 차단 특성이 향상된다.
따라서, 양자점 발광물질층(230)에서의 전하 균형이 더욱 향상되고, 양자점 발광표시장치의 발광 효율 역시 향상된다.
그러나, 실리카 입자(244)는 도핑량이 증가하면서 금속산화물인 전자수송물질(242)과의 분산성에 문제가 발생한다. 즉, 전자수송층(240)을 용액 공정에 의해 형성하는 것이 어려워지고, 분산 불균일에 의해 전자수송층(240)의 특성 역시 불균일하게 된다.
따라서, 양자점 발광다이오드의 전하 균형 및 발광 효율을 향상시키는데 한계가 있다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 양자점 발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 양자점 발광다이오드(D)는 제 1 전극(110)과, 상기 제 1 전극(110)과 마주하는 제 2 전극(140)과, 상기 제 1 및 제 2 전극(110, 140) 사이에 위치하는 발광층(130)을 포함하고, 상기 발광층(130)은 양자점 발광물질층(EML, 330)과, 상기 제 1 전극(110)과 상기 양자점 발광물질층(330) 사이에 위치하는 정공수송층(320)과, 상기 양자점 발광물질층(330)과 상기 제 2 전극(140) 사이에 위치하는 전자수송층(340)을 포함한다.
상기 제 1 전극(110)은 양극일 수 있고, 상기 제 2 전극(140)은 음극일 수 있다.
상기 양자점 발광물질층(330)은 다수의 양자점(미도시)을 포함한다. 상기 양자점은 반도체 물질로 이루어진다. 상기 양자점은 중심에 빛을 내는 코어(core)와, 상기 코어를 감싸는 쉘을 포함하고, 쉘의 표면에는 용매에 분산을 위한 리간드(ligand)가 결합될 수 있다. 상기 코어와 쉘은 서로 다른 에너지 밴드갭을 갖는다.
상기 양자점은 2-6족 또는 3-5족의 나노 반도체 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 나노 반도체 화합물은 CdSe, CdS, CdTe, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe, InAs, InP 및 GaAs 중 어느 하나일 수 있다.
상기 정공수송층(320)은 정공수송물질을 포함하며 상기 양자점 발광물질층(330)의 일면과 접촉한다.
상기 전자수송층(340)은 전자수송물질(342)을 포함하며, 상기 전자수송물질(342)은 금속산화물로 이루어지는 코어와 실리카로 이루어지는 쉘을 포함한다.
즉, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 양자점 발광다이오드에 이용되는 전자수송물질을 설명하기 위한 도면은 도 7을 참조하면, 전자수송물질(342)는 코어(344)와 상기 코어(344)를 감싸는 쉘(346)을 포함한다.
상기 코어(344)는 금속산화물질, 예를 들어 ZnO, ZnMgO 또는 SnO2로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 코어(344)의 크기(직경, D)는 약 5~10nm일 수 있고, 바람직하게는 약 7~8nm일 수 있다.
상기 코어(344)의 직경(D)이 너무 작으면(예를 들어 5nm 미만) 원하는 에너지 밴드 갭을 확보할 수 없다. 또한, 상기 코어(344)의 직경(D)이 너무 크면(예를 들어 10nm 초과), 전자수송물질(342) 사이의 공극 발생 또는 코팅 균일도 저하에 의해 양자점 발광다이오드(D)의 발광 효율이 감소한다.
상기 쉘(346)은 상기 코어(344)를 감싸며 실리카(SiO2)로 이루어진다. 따라서, 상기 코어(344)의 결함(defect) 발생으로 인한 전자 트랩 문제가 방지된다. 상기 쉘(346)은 두께(T)는 약 1.5~3.5nm, 바람직하게는 약 2~3nm일 수 있다.
쉘(346)의 두께(T)가 너무 작은 경우(예를 들어 1.5nm 미만), 쉘(346)의 균일도가 확보되지 않기 때문에 전자수송물질(342)의 특성이 향상되지 못한다. 또한, 쉘(346)의 두께(T)가 너무 큰 경우(예를 들어 3.5nm 초과), 전자수송물질(342)의 응집(aggregation)이 발생하고 쉘(346)이 전자수송의 방해 요소가 될 수 있다.
또한, 상기 발광층(130)은 상기 제 1 전극(110)과 상기 정공수송층(220) 사이에 위치하는 정공주입층(310)과 상기 제 2 전극(140)과 상기 전자수송층(240) 사이에 위치하는 전자주입층(350)을 더 포함할 수 있다. 상기 정공주입층(310)과 상기 전자주입층(350)은 생략될 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 양자점 발광다이오드에서의 에너지 다이아그램을 보여주는 개략적인 도면인 도 8을 참조하면, 상기 정공수송층(320)은 상기 양자점 발광물질층(330)의 가전도대(VB) 레벨보다 큰 HOMO 레벨을 갖는다.
또한, 상기 전자수송물질(342)은 상기 양자점 발광물질층(330)의 전도대(CB) 레벨보다 높은 전도대 레벨을 갖는다. 이때, 실리카 쉘(346)이 금속산화물의 코어(344)의 전자이동도보다 작은 전자이동도를 갖고 금속산화물의 코어(344)의 에너지 밴드갭보다 큰 에너지 밴드갭을 갖는다. 또한, 실리카 쉘(346)이 금속산화물의 코어(344)의 전도대 레벨보다 높은 전도대 레벨과 금속산화물의 코어(344)의 가전도대(VB) 레벨보다 낮은 가전도대 레벨을 갖는다. 따라서, 실리카 쉘(346)에 의해 정공이 차단되고 전자수송층(340)의 전자 수송 특성이 감소하며, 이에 따라 양자점 발광물질층(330)에서의 전하 균형이 더욱 향상되고, 양자점 발광표시장치의 발광 효율 역시 향상된다.
이와 같은 실리카 쉘(346)의 전자 수송 및 정공 차단 특성에 따른 전하 균형은 실리카 쉘(346)의 두께(T)에 의존하는 것으로 보이며, 실리카 쉘(346) 두께 조절에 의해 이들 특성을 안정적으로 조절할 수 있다.
또한, 코어(344)에 대한 쉘(346)로서 실리카가 도입되기 때문에, 분산성에 문제가 없다. 따라서, 용액 공정에 의해 전자수송층(340)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 전극(110, 140)을 제외한 발광층(130) 모두가 용액 공정에 의해 형성될 수 있기 때문에, 대면적 양자점 발광표시장치의 제공이 가능하다.
[합성예]
1. ZnO-SiO2 전자수송물질의 합성
(1) ZnO 코어의 합성
0.1M zinc acetate hydrate가 용해되어 있는 dimethyl sulfoxide (DMSO, 30ml)에 0.5M tetramethylammonium Hydroxide (TMAH)가 용해되어 있는 ethanol(10ml)을 넣고 1시간 동안 교반하였다. 반응이 완료되면, ethyl acetate를 이용하여 침전시키고, 원심분리기를 이용하여 침전물을 분리하였다. 이후, 분산안정제 (2-ethanolamine, 160㎕)을 이용한 분산과 ethanol과 ethyl acetate를 이용한 침전 과정을 진행하여 ZnO 나노입자를 얻었다.
(2) SiO2 쉘의 합성
완성된 ZnO 나노입자(25mg)를 증류수(20ml)에 분산시킨 후, polyvinylpyrrolidone (PVP, 0.2g)을 넣고 하루 동안 교반시켰다. (ZnO 표면을 PVP로 치환함)
원심분리 후, 입자를 ethanol(23ml), 증류수(4.3ml), 암모니아수(30%, JUNSEI 13370-0380)에 분산시키고 tetraethyl orthosilicate(TEOS, 0.05ml)를 넣었다. 4 시간 동안 상온에서 교반한 후, 원심분리를 통해 ZnO-SiO2 입자를 얻는다.
2. ZnMgO-SiO2 전자수송물질의 합성
(1) ZnMgO 코어의 합성
0.1M zinc acetate hydrate가 용해되어 있는 DMSO(27ml)에 0.1M magnesium acetate가 용해되어 있는 DMSO(3ml)을 넣고, 30분 동한 교반하였다. 반응 용액에 0.5M TMAH가 용해되어 있는 ethanol(10ml)을 넣고 1시간 동안 추가로 교반하였다. 반응이 완료되면, ethyl acetate를 이용하여 침전시키고, 원심분리기를 이용하여 침전물을 분리하였다. 이후, 분산안정제 (2-ethanolamine (160㎕))을 이용한 분산과 ethanol과 ethyl acetate를 이용한 침전 과정을 진행하여 ZnMgO 나노입자를 얻었다.
(2) SiO2 쉘의 합성
전술한 1-(2)의 합성 방법을 진행하여, ZnMgO-SiO2 입자를 얻는다.
3. SnO2-SiO2 전자수송물질의 합성
(1) SnO2 코어의 합성
0.1M tin acetate hydrate가 용해되어 있는 DMSO(30ml)에 0.5M TMAH가 용해되어 있는 ethanol(10ml)을 넣고 1시간 동안 교반하였다. 반응이 완료되면, ethyl acetate를 이용하여 침전시키고, 원심분리기를 이용하여 침전물을 분리하였다. 이후, 분산안정제 (2-ethanolamine (160㎕))을 이용한 분산과 ethanol과 ethyl acetate를 이용한 침전 과정을 진행하여 SnO2 나노입자를 얻었다.
(2) SiO2 쉘의 합성
전술한 1-(2)의 합성 방법을 진행하여, SnO2-SiO2 입자를 얻는다.
[양자점 발광다이오드의 제작]
유리 기판 상에 다음과 같은 층들을 순차적으로 형성하여 양자점 발광다이오드를 제작하였다.
(1) 양극으로 ITO(45~50㎚) 증착
(2) 정공 주입층으로 PEDOT:PSS 화합물(20~25nm) 코팅
(3) 정공 수송층으로 poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4′-(N-(4-sec-butylphenyl))diphenylamine (TFB) 화합물(15~20nm) 코팅
(4) 양자점 발광물질층으로 Red 양자점(20~25nm) 코팅
(5) 전자수송물질(40~45nm) 코팅
(6) 음극으로 Al(75~80nm) 증착
1. 비교예1
전자수송물질로 ZnO(7~8nm)를 이용하였다.
2. 실험예1
전자수송물질로 ZnO(7~8nm)-실리카(2~3nm) 코어-쉘 물질을 이용하였다.
3. 실험예2
전자수송물질로 ZnMgO(7~8nm)-실리카(2~3nm) 코어-쉘 물질을 이용하였다.
4. 실험예3
전자수송물질로 SnO2(7~8nm)-실리카(2~3nm) 코어-쉘 물질을 이용하였다.
도 9a 내지 도 9d는 실리카 쉘 유무에 따른 전자수송물질을 이용한 양자점 발광다이오드의 발광파장을 보여주는 그래프이다.
실리카 쉘(도 7의 346) 없이 ZnO만으로 이루어지는 전자수송물질을 이용하는 경우 정공과 전자의 균형이 파괴되어 정공수송층과 양자점 발광물질층의 계면에서 발광이 일어난다.
즉, 도 9a에서 보여지는 바와 같이, 양자점에 의한 발광피크와 함께 정공수송물질(TFB)에 의한 발광피크 역시 함께 보여진다.
그러나, 본 발명에서와 같이, 금속산화물 코어와 실리카 쉘로 구성되는 전자수송물질을 이용하는 경우(실험예1 내지 3), 정공수송물질에 의한 발광피크가 사라짐으로써 양자점 발광다이오드의 발광 특성이 향상된다.
도 10a 내지 도 10c는 실리카 쉘 유무에 따른 전자수송물질을 이용한 양자점 발광다이오드의 발광효율을 보여주는 그래프이다.
도 10a 내지 도 10c에서 보여지는 바와 같이, 비교예1에 비해 본 발명에서와 같이 금속산화물 코어와 실리카 쉘로 구성되는 전자수송물질을 이용하는 실험예1 내지 3의 양자점 발광다이오드에서 전류밀도(current density), 휘도(Luminance), 전류 효율(Cd/A)이 향상된다.
5. 실험예4
전자수송물질로 ZnO(7~8nm)-실리카 코어-쉘 물질을 이용하였다.
6. 실험예5
전자수송물질로 ZnMgO(7~8nm)-실리카 코어-쉘 물질을 이용하였다.
7. 실험예6
전자수송물질로 SnO2(7~8nm)-실리카 코어-쉘 물질을 이용하였다.
실험예5 내지 7에서 실리카 쉘의 두께를 변경하면서 발광효율을 측정하여 도 11에 도시하였다.
도 11에서 보여지는 바와 같이, 실리카 쉘의 두께가 약 1.5nm 미만에서는 실리카 쉘이 없는 경우(두께=0)와 유사한 휘도를 보이고, 실리카 쉘의 두께가 증가하면서 휘도가 증가한다. 한편, 실리카 쉘의 두께가 약 3.5nm를 초과하면 실리카 쉘이 없는 경우(두께=0)와 유사하거나 이보다 낮은 휘도를 보인다. 다시 말해, 동일한 전압 인가 조건에서, 실리카 쉘이 제 1 두께(약 1.5~3.5nm)를 갖는 경우 양자점 발광다이오드(또는 양자점 발광표시장치)는 제 1 휘도를 갖고, 실리카 쉘이 제 1 두께보다 작은 제 2 두께를 갖는 경우 양자점 발광다이오드는 제 1 휘도보다 작은 제 2 휘도를 가지며, 실리카 쉘이 제 1 두께보다 큰 제 3 두께를 갖는 경우 양자점 발광다이오드는 제 1 휘도보다 작은 제 3 휘도를 갖는다.
즉, 전자수송 특성이 실리카 쉘의 두께에 의존하며, 실리카 쉘의 두께는 약 1.5~3.5nm일 수 있고, 2~3nm인 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이, 금속산화물 코어의 크기가 너무 크면 공극 발생, 코팅 균일도 저하 등에 의해 양자점 발광다이오드의 효율이 감소한다. 즉, 도 12에서 보여지는 바와 같이, 실리카 쉘의 두께가 약 1.5~3.5nm일 때 소자 특성이 향상되나 코어의 크기가 증가하면 소자 특성 비율이 감소한다.
따라서, 양자점 발광다이오드의 전자수송물질로 이용되는 금속산화물(코어)-실리카(쉘) 물질에서, 코어는 약 5~10nm의 크기를 갖고 쉘은 약 1.5~3.5nm의 크기를 가질 수 있으며, 코어는 약 7~8nm의 크기를 갖고 쉘은 약 2~3nm를 갖는 것이 바람직하다.
도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 양자점 발광다이오드에 이용되는 전자수송물질을 설명하기 위한 도면이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 전자수송물질(442)는 코어(444)와 상기 코어(444)를 감싸는 쉘(446)을 포함한다.
상기 코어(444)는 금속산화물질, 예를 들어 ZnO, ZnMgO 또는 SnO2로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 코어(444)의 크기(직경, D)는 약 5~10nm일 수 있고, 바람직하게는 약 7~8nm일 수 있다.
상기 코어(444)의 직경(D)이 너무 작으면(예를 들어 5nm 미만) 원하는 에너지 밴드 갭을 확보할 수 없다. 또한, 상기 코어(444)의 직경(D)이 너무 크면(예를 들어 10nm 초과), 전자수송물질(442) 사이의 공극 발생 또는 코팅 균일도 저하에 의해 양자점 발광다이오드(D)의 발광 효율이 감소한다.
상기 쉘(446)은 상기 코어(444)를 감싸며 PVA(polyvinylalcohol)로 이루어진다. 따라서, 상기 코어(444)의 결함(defect) 발생으로 인한 전자 트랩 문제가 방지된다. 상기 쉘(446)은 두께(T)는 약 1~3nm, 바람직하게는 약 1.5~2.5nm일 수 있다.
쉘(446)의 두께(T)가 너무 작은 경우(예를 들어 1nm 미만), 쉘(446)의 균일도가 확보되지 않기 때문에 전자수송물질(442)의 특성이 향상되지 못한다. 또한, 쉘(446)의 두께(T)가 너무 큰 경우(예를 들어 3nm 초과), 전자수송물질(442)의 응집(aggregation)이 발생하고 쉘(446)이 전자수송의 방해 요소가 될 수 있다.
도 6을 참조하면, 양자점 발광다이오드(D)는 제 1 전극(110)과, 상기 제 1 전극(110)과 마주하는 제 2 전극(140)과, 상기 제 1 및 제 2 전극(110, 140) 사이에 위치하는 발광층(130)을 포함하고, 상기 발광층(130)은 양자점 발광물질층(EML, 330)과, 상기 제 1 전극(110)과 상기 양자점 발광물질층(330) 사이에 위치하는 정공수송층(320)과, 상기 양자점 발광물질층(330)과 상기 제 2 전극(140) 사이에 위치하는 전자수송층(340)을 포함한다.
또한, 상기 발광층(130)은 상기 제 1 전극(110)과 상기 정공수송층(220) 사이에 위치하는 정공주입층(310)과 상기 제 2 전극(140)과 상기 전자수송층(240) 사이에 위치하는 전자주입층(350)을 더 포함할 수 있다. 상기 정공주입층(310)과 상기 전자주입층(350)은 생략될 수 있다.
상기 정공수송층(320)은 정공수송물질(442)을 포함하며 상기 양자점 발광물질층(330)의 일면과 접촉한다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 양자점 발광다이오드에서의 에너지 다이아그램을 보여주는 개략적인 도면인 도 14를 참조하면, 상기 정공수송층(420)은 상기 양자점 발광물질층(430)의 가전도대(VB) 레벨보다 큰 HOMO 레벨을 갖는다.
또한, 상기 전자수송물질(442)은 상기 양자점 발광물질층(430)의 전도대(CB) 레벨보다 높은 전도대 레벨을 갖는다. 이때, PVA 쉘(446)이 금속산화물의 코어(444)의 전자이동도보다 작은 전자이동도를 갖고 금속산화물의 코어(444)의 에너지 밴드갭보다 큰 에너지 밴드갭을 갖는다. 또한, PVA 쉘(446)이 금속산화물의 코어(444)의 전도대 레벨보다 높은 전도대 레벨과 금속산화물의 코어(444)의 가전도대(VB) 레벨보다 낮은 가전도대 레벨을 갖는다. 따라서, PVA 쉘(446)에 의해 정공이 차단되고 전자수송층(440)의 전자 수송 특성이 감소하며, 이에 따라 양자점 발광물질층(430)에서의 전하 균형이 더욱 향상되고, 양자점 발광표시장치의 발광 효율 역시 향상된다.
이와 같은 전자수송물질(442)의 전자 수송 및 정공 차단 특성에 따른 전하 균형은 PVA 쉘(446)의 두께(T)에 의존하는 것으로 보이며, PVA 쉘(446) 두께 조절에 의해 이들 특성을 안정적으로 조절할 수 있다.
또한, 코어(444)에 대한 쉘(446)로서 PVA가 도입되기 때문에, 분산성에 문제가 없다. 따라서, 용액 공정에 의해 전자수송층(440)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 전극(110, 140)을 제외한 발광층(130) 모두가 용액 공정에 의해 형성될 수 있기 때문에, 대면적 양자점 발광표시장치의 제공이 가능하다.
[합성예]
4. ZnO-PVA 전자수송물질의 합성
합성공정1-(1)에 의해 합성된 ZnO 나노입자(25mg)를 ethanol(20ml)에 분산시킨 후, oleic acid (0.2 g, 1wt%)을 넣고 50℃에서 1 시간 동안 교반하였다. 원심 분리하여 입자를 분리하고 toluene으로 4회 세척하여 미반응된 커플링제를 제거하였다. 상온에서 하룻밤 동안 건조시켰다. (ZnO 나노 입자의 표면 개질)
Polyvinyl alcohol (99.5%)을 ethanol에 분산시킨 PVA 용액에 표면 개질된 ZnO 입자를 넣고, 40℃에서 4시간 동안 교반하였다. 이후 원심분리를 통해 ZnO-PVA 입자를 얻었다.
5. ZnMgO-PVA 전자수송물질의 합성
합성예4에서 ZnO 나노입자 대신에 합성공정2-(1)에 의해 얻어진 ZnMgO 코어를 이용하여, ZnMgO-PVA 입자를 얻었다.
6. SnO2-PVA 전자수송물질의 합성
합성예4에서 ZnO 나노입자 대신에 합성공정3-(1)에 의해 얻어진 SnO2 코어를 이용하여, SnO2-PVA 입자를 얻었다.
[양자점 발광다이오드의 제작]
유리 기판 상에 다음과 같은 층들을 순차적으로 형성하여 양자점 발광다이오드를 제작하였다.
(1) 양극으로 ITO(45~50㎚) 증착
(2) 정공 주입층으로 PEDOT:PSS 화합물(25~30nm) 코팅
(3) 정공 수송층으로 N4,N4′-di(Naphthalen-1-yl)-N4,N4′-bis(4- vinylphenyl)biphenyl-4,4′-diamine (VNPB) 화합물(20~25nm) 코팅
(4) 양자점 발광물질층으로 Blue 양자점(20~25nm) 코팅
(5) 전자수송물질(30~35nm) 코팅
(6) 음극으로 Al(75~80nm) 증착
1. 비교예2
전자수송물질로 ZnO(7~8nm)를 이용하였다.
2. 실험예7
전자수송물질로 ZnO(7~8nm)-PVA(2~3nm) 코어-쉘 물질을 이용하였다.
3. 실험예8
전자수송물질로 ZnMgO(7~8nm)-PVA(2~3nm) 코어-쉘 물질을 이용하였다.
4. 실험예9
전자수송물질로 SnO2(7~8nm)-PVA(2~3nm) 코어-쉘 물질을 이용하였다.
도 15a 내지 도 15d는 PVA 쉘 유무에 따른 전자수송물질을 이용한 양자점 발광다이오드의 발광파장을 보여주는 그래프이다.
PVA 쉘 없이 ZnO만으로 이루어지는 전자수송물질을 이용하는 경우 정공과 전자의 균형이 파괴되어 정공수송층과 양자점 발광물질층의 계면에서 발광이 일어난다.
즉, 도 15a에서 보여지는 바와 같이, 양자점에 의한 발광피크와 함께 정공수송물질(VNPB)에 의한 발광피크 역시 함께 보여진다.
그러나, 본 발명에서와 같이, 금속산화물 코어와 PVA 쉘로 구성되는 전자수송물질을 이용하는 경우(실험예7 내지 9), 정공수송물질에 의한 발광피크가 사라짐으로써 양자점 발광다이오드의 발광 특성이 향상된다.
5. 실험예10
전자수송물질로 ZnO(7~8nm)-PVA 코어-쉘 물질을 이용하였다.
6. 실험예11
전자수송물질로 ZnMgO(7~8nm)-PVA 코어-쉘 물질을 이용하였다.
7. 실험예12
전자수송물질로 SnO2(7~8nm)-PVA 코어-쉘 물질을 이용하였다.
실험예10 내지 12에서 PVA쉘의 두께를 변경하면서 발광효율을 측정하여 도 16에 도시하였다.
도 16에서 보여지는 바와 같이, PVA쉘에 의해 양자점 발광다이오드의 휘도가 증가하며, PVA쉘의 두께가 약 1~3nm 범위인 경우 양자점 발광다이오드의 휘도가 크게 증가한다. 한편, PVA 쉘의 두께가 약 3nm를 초과하면 양자점 발광다이오드의 휘도가 감소한다.
동일한 전압 인가 조건에서, PVA쉘이 제 1 두께(약 1~3nm)를 갖는 경우 양자점 발광다이오드(또는 양자점 발광표시장치)는 제 1 휘도를 갖고, PVA쉘이 제 1 두께보다 작은 제 2 두께를 갖는 경우 양자점 발광다이오드는 제 1 휘도보다 작은 제 2 휘도를 가지며, PVA쉘이 제 1 두께보다 큰 제 3 두께를 갖는 경우 양자점 발광다이오드는 제 1 휘도보다 작은 제 3 휘도를 갖는다.
즉, 전자수송 특성이 PVA쉘의 두께에 의존하며, 실리카 쉘의 두께는 약 1~3nm일 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: 양자점 발광표시장치
110: 제 1 전극
130: 발광층 140: 제 2 전극
220, 320, 420: 정공수송층 230, 330, 430: 양자점 발광물질층
240, 340, 440: 전자수송층 242, 342, 442: 전자수송물질
344, 444: 금속산화물 코어 346: 실리카 쉘
446: PVA 쉘 D: 양자점 발광다이오드
130: 발광층 140: 제 2 전극
220, 320, 420: 정공수송층 230, 330, 430: 양자점 발광물질층
240, 340, 440: 전자수송층 242, 342, 442: 전자수송물질
344, 444: 금속산화물 코어 346: 실리카 쉘
446: PVA 쉘 D: 양자점 발광다이오드
Claims (14)
- 서로 마주하는 제 1 전극 및 제 2 전극과;
상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 위치하는 양자점 발광물질층과;
금속산화물의 코어와 실리카의 쉘로 구성되는 전자수송물질을 포함하고 상기 양자점 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 전자수송층
을 포함하는 양자점 발광다이오드.
- 서로 마주하는 제 1 전극 및 제 2 전극과;
상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 위치하는 양자점 발광물질층과;
금속산화물의 코어와 PVA의 쉘로 구성되는 전자수송물질을 포함하고 상기 양자점 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 전자수송층
을 포함하는 양자점 발광다이오드.
- 제 1 항에 있어서,
상기 쉘은 1.5~3.5nm의 두께를 갖는 양자점 발광다이오드.
- 제 2 항에 있어서,
상기 코어는 5~10nm의 크기를 갖는 양자점 발광다이오드.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 코어는 ZnO, ZnMgO, SnO2 중 어느 하나인 양자점 발광다이오드.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 쉘은 상기 코어의 전도대 레벨보다 높은 전도대 레벨과 상기 코어의 가전도대 레벨보다 낮은 가전도대 레벨을 갖는 양자점 발광다이오드.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 쉘은 상기 코어의 전자이동도보다 작은 전자이동도를 갖고 상기 코어의 에너지 밴드갭보다 큰 에너지 밴드갭을 갖는 양자점 발광다이오드.
- 제 1 항에 있어서,
상기 쉘은 제 1 두께를 갖고 상기 양자점 발광다이오드는 제 1 휘도를 가지며, 상기 쉘이 상기 제 1 두께보다 작은 제 2 두께를 갖는 경우 상기 양자점 발광다이오드는 상기 제 1 휘도보다 작은 제 2 휘도를 갖고, 상기 쉘이 상기 제 1 두께보다 큰 제 3 두께를 갖는 경우 상기 양자점 발광다이오드는 상기 제 1 휘도보다 작은 제 3 휘도를 갖는 양자점 발광다이오드.
- 제 8 항에 있어서,
상기 제 1 두께는 1.5~3.5nm인 양자점 발광다이오드.
- 제 2 항에 있어서,
상기 쉘은 1~3nm의 두께를 갖는 양자점 발광다이오드.
- 제 2 항에 있어서,
상기 쉘은 제 1 두께를 갖고 상기 양자점 발광다이오드는 제 1 휘도를 가지며, 상기 쉘이 상기 제 1 두께보다 작은 제 2 두께를 갖는 경우 상기 양자점 발광다이오드는 상기 제 1 휘도보다 작은 제 2 휘도를 갖고, 상기 쉘이 상기 제 1 두께보다 큰 제 3 두께를 갖는 경우 상기 양자점 발광다이오드는 상기 제 1 휘도보다 작은 제 3 휘도를 갖는 양자점 발광다이오드.
- 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 두께는 1~3nm인 양자점 발광다이오드.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 전자수송층은 용액 공정에 의해 형성되는 양자점 발광다이오드.
- 기판과;
상기 기판 상부에 위치하는 제 1 항 내지 제 4 항, 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 하나의 양자점 발광다이오드와;
상기 기판과 상기 양자점 발광다이오드 사이에 위치하고 상기 양자점 발광다이오드에 연결되는 박막트랜지스터
를 포함하는 양자점 발광표시장치.
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113130788A (zh) * | 2019-12-31 | 2021-07-16 | Tcl集团股份有限公司 | 复合材料、薄膜、量子点发光二极管 |
| CN114005944A (zh) * | 2020-07-27 | 2022-02-01 | Tcl科技集团股份有限公司 | 电子传输材料及其制备方法、量子点发光二极管 |
| US11424425B2 (en) | 2019-10-07 | 2022-08-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electroluminescent device, and display device comprising thereof |
| US11495766B2 (en) | 2019-10-24 | 2022-11-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electroluminescent device, and display device comprising thereof |
| US11659725B2 (en) | 2019-07-05 | 2023-05-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Quantum dot light emitting device with electron auxiliary layer and display device including the same |
| US11758663B2 (en) | 2019-03-28 | 2023-09-12 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device |
| KR20230147376A (ko) * | 2022-04-14 | 2023-10-23 | 부산대학교 산학협력단 | 랑뮤어 블로젯 공정을 통한 선편광 양자나노막대 기반 발광 소자 및 그의 제조 방법 |
| US11917845B2 (en) | 2020-06-02 | 2024-02-27 | Samsung Display Co., Ltd. | Light-emitting device including electron transport particle, electronic apparatus including the same, and method of manufacturing the light-emitting device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120029096A (ko) * | 2010-09-16 | 2012-03-26 | 엘지디스플레이 주식회사 | 양자점 발광 소자 및 이의 제조 방법 |
| CN103840053A (zh) * | 2014-03-14 | 2014-06-04 | 东南大学 | 表面等离子体增强的量子点发光二极管器件及其制备方法 |
| US20150318506A1 (en) * | 2013-04-23 | 2015-11-05 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Organic light emitting diode display apparatus |
-
2018
- 2018-09-10 KR KR1020180107719A patent/KR102678513B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120029096A (ko) * | 2010-09-16 | 2012-03-26 | 엘지디스플레이 주식회사 | 양자점 발광 소자 및 이의 제조 방법 |
| US20150318506A1 (en) * | 2013-04-23 | 2015-11-05 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Organic light emitting diode display apparatus |
| CN103840053A (zh) * | 2014-03-14 | 2014-06-04 | 东南大学 | 表面等离子体增强的量子点发光二极管器件及其制备方法 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11758663B2 (en) | 2019-03-28 | 2023-09-12 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device |
| US11659725B2 (en) | 2019-07-05 | 2023-05-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Quantum dot light emitting device with electron auxiliary layer and display device including the same |
| US11424425B2 (en) | 2019-10-07 | 2022-08-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electroluminescent device, and display device comprising thereof |
| US11758746B2 (en) | 2019-10-07 | 2023-09-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electroluminescent device, and display device comprising thereof |
| US11495766B2 (en) | 2019-10-24 | 2022-11-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electroluminescent device, and display device comprising thereof |
| US11871594B2 (en) | 2019-10-24 | 2024-01-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electroluminescent device, and display device comprising thereof |
| CN113130788A (zh) * | 2019-12-31 | 2021-07-16 | Tcl集团股份有限公司 | 复合材料、薄膜、量子点发光二极管 |
| CN113130788B (zh) * | 2019-12-31 | 2022-04-12 | Tcl科技集团股份有限公司 | 复合材料、薄膜、量子点发光二极管 |
| US11917845B2 (en) | 2020-06-02 | 2024-02-27 | Samsung Display Co., Ltd. | Light-emitting device including electron transport particle, electronic apparatus including the same, and method of manufacturing the light-emitting device |
| CN114005944A (zh) * | 2020-07-27 | 2022-02-01 | Tcl科技集团股份有限公司 | 电子传输材料及其制备方法、量子点发光二极管 |
| KR20230147376A (ko) * | 2022-04-14 | 2023-10-23 | 부산대학교 산학협력단 | 랑뮤어 블로젯 공정을 통한 선편광 양자나노막대 기반 발광 소자 및 그의 제조 방법 |
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