KR20210032137A - 양자점 발광다이오드 및 이를 포함하는 양자점 발광표시장치 - Google Patents
양자점 발광다이오드 및 이를 포함하는 양자점 발광표시장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은, 서로 마주하는 제 1 전극 및 제 2 전극과; 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 위치하며 양자점을 포함하는 양자점 발광물질층과; 상기 제 1 전극과 상기 양자점 발광물질층 사이에 위치하는 정공 보조층과; 제 1 전자 수송층과 제 2 전자 수송층을 포함하고 상기 양자점 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 전자 수송층을 포함하고, 상기 제 1 전자 수송층은 징크-갈륨 산화물로 이루어지고, 상기 제 2 전자 수송층은 Al, Ag, Au, In 중 어느 하나인 도핑 금속이 도핑된 징크 산화물로 이루어지는 양자점 발광다이오드와 이를 포함하는 양자점 발광표시장치를 제공한다.
Description
본 발명은 양자점(Quantum dot, QD) 발광다이오드에 관한 것으로, 특히 향상된 발광 효율과 좁은 반치폭을 갖는 양자점 발광다이오드 및 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.
양자점을 이용하는 양자점 발광다이오드는, 서로 마주하는 양극 및 음극과, 양극 및 음극 사이에 위치하며 양자점을 포함하는 양자점 발광층을 포함한다. 양극 및 음극으로부터의 정공과 전자가 양자점 발광층에 주입되면, 양자점 발광층으로부터 발광된다.
그런데, 양자점 발광다이오드에서는 양자점이 깊은 HOMO 레벨을 갖기 때문에, 양자점 발광층에서의 전하 불균형 및 발광 효율 저하 문제가 발생된다.
본 발명은, 양자점 발광다이오드에서의 발광 효율 저하 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 위치하며 양자점을 포함하는 양자점 발광물질층과; 상기 제 1 전극과 상기 양자점 발광물질층 사이에 위치하는 정공 보조층과; 제 1 전자 수송층과 제 2 전자 수송층을 포함하고 상기 양자점 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 전자 수송층을 포함하고, 상기 제 1 전자 수송층은 징크-갈륨 산화물로 이루어지고, 상기 제 2 전자 수송층은 Al, Ag, Au, In 중 어느 하나인 도핑 금속이 도핑된 징크 산화물로 이루어지는 양자점 발광다이오드를 제공한다.
본 발명의 양자점 발광다이오드에 있어서, 상기 제 2 전자 수송층은 상기 제 1 전자 수송층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 양자점 발광다이오드에 있어서, 상기 전자 수송층은 상기 제 1 및 제 2 전자 수송층 사이에 위치하고 상기 도핑 금속이 도핑된 징크-갈륨 산화물로 이루어지는 제 3 전자 수송층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 양자점 발광다이오드에 있어서, 상기 제 1 전자 수송층의 두께는 상기 제 2 전자 수송층의 두께보다 작고 상기 제 3 전자 수송층의 두께와 같거나 이보다 작은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 양자점 발광다이오드에 있어서, 상기 제 1 전자 수송층의 두께는 상기 제 2 전자 수송층 두께의 1/2인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 양자점 발광다이오드에 있어서, 상기 제 3 전자 수송층의 두께는 상기 제 1 전자 수송층 두께의 1/2 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 양자점 발광다이오드에 있어서, 상기 제 2 전자 수송층에서 상기 도핑 금속의 중량%는 상기 제 3 전자 수송층에서 상기 도핑 금속의 중량%보다 큰 것을 특징으로 한다.
본 발명의 양자점 발광다이오드에 있어서, 상기 제 2 전자 수송층은 상기 제 2 전극과 오믹 콘택을 이루는 것을 특징으로 하는 양자점 발광다이오드.
다른 관점에서, 본 발명은, 기판과; 상기 기판 상에 위치하고, 서로 마주하는 제 1 전극 및 제 2 전극과, 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 위치하며 양자점을 포함하는 양자점 발광물질층과, 상기 제 1 전극과 상기 양자점 발광물질층 사이에 위치하는 정공 보조층과, 제 1 전자 수송층과 제 2 전자 수송층을 포함하고 상기 양자점 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 전자 수송층을 포함하는 양자점 발광다이오드와; 상기 기판과 상기 양자점 발광다이오드 사이에 위치하고 상기 양자점 발광다이오드에 연결되는 박막트랜지스터를 포함하고, 상기 제 1 전자 수송층은 징크-갈륨 산화물로 이루어지고, 상기 제 2 전자 수송층은 Al, Ag, Au, In 중 어느 하나인 도핑 금속이 도핑된 징크 산화물로 이루어지는 양자점 발광표시장치를 제공한다.
본 발명의 양자점 발광표시장치에 있어서, 상기 제 2 전자 수송층은 상기 제 1 전자 수송층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 양자점 발광표시장치에 있어서, 상기 전자 수송층은 상기 제 1 및 제 2 전자 수송층 사이에 위치하고 상기 도핑 금속이 도핑된 징크-갈륨 산화물로 이루어지는 제 3 전자 수송층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 양자점 발광표시장치에 있어서, 상기 제 1 전자 수송층의 두께는 상기 제 2 전자 수송층의 두께보다 작고 상기 제 3 전자 수송층의 두께와 같거나 이보다 작은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 양자점 발광표시장치에 있어서, 상기 제 1 전자 수송층의 두께는 상기 제 2 전자 수송층 두께의 1/2인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 양자점 발광표시장치에 있어서, 상기 제 3 전자 수송층의 두께는 상기 제 1 전자 수송층 두께의 1/2 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 양자점 발광표시장치에 있어서, 상기 제 2 전자 수송층에서 상기 도핑 금속의 중량%는 상기 제 3 전자 수송층에서 상기 도핑 금속의 중량%보다 큰 것을 특징으로 한다.
본 발명의 양자점 발광표시장치에 있어서, 상기 제 2 전자 수송층은 상기 제 2 전극과 오믹 콘택을 이루는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 양자점 발광다이오드 및 양자점 발광표시장치에서는, 전자수송층이 징크-갈륨 산화물로 이루어지는 제 1 전자수송층과 Al, Ag, Au, In 중 하나인 도핑 금속이 도핑된 징크 산화물로 이루어지는 제 2 전자수송층을 포함함으로써, 발광효율과 색순도가 향상된다.
또한, 본 발명의 양자점 발광다이오드 및 양자점 발광표시장치에서는, 전자수송층이 제 1 전자수송층과 제 2 전자수송층 사이에 위치하고 Al, Ag, Au, In 중 하나인 도핑 금속이 도핑된 징크-갈륨 산화물로 이루어지는 제 3 전자수송층을 더 포함함으로써, 발광효율이 더 향상되고 좁은 반치폭이 구현된다.
도 1은 본 발명에 따른 양자점 발광표시장치의 개략적인 회로도이다.
도 2는 본 발명에 따른 양자점 발광표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 양자점 발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 양자점 발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 양자점 발광다이오드의 발광 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 양자점 발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 양자점 발광다이오드의 발광 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 양자점 발광다이오드의 수명 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 양자점 발광표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 양자점 발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 양자점 발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 양자점 발광다이오드의 발광 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 양자점 발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 양자점 발광다이오드의 발광 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 양자점 발광다이오드의 수명 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 양자점 발광표시장치의 개략적인 회로도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 양자점 발광표시장치에는, 서로 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 게이트 배선(GL), 데이터 배선(DL) 및 파워 배선(PL)이 형성되고, 화소영역(P)에는, 스위칭 박막트랜지스터(Ts), 구동 박막트랜지스터(Td), 스토리지 커패시터(Cst), 양자점 발광다이오드(D)가 형성된다.
스위칭 박막트랜지스터(Ts)는 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL)에 연결되고, 구동 박막트랜지스터(Td) 및 스토리지 커패시터(Cst)는 스위칭 박막트랜지스터(Ts)와 파워 배선(PL) 사이에 연결된다. 양자점 발광다이오드(D)는 구동 박막트랜지스터(Td)에 연결된다.
이러한 양자점 발광표시장치에서는, 게이트 배선(GL)에 인가된 게이트 신호에 따라 스위칭 박막트랜지스터(Ts)가 턴-온(turn-on) 되면, 데이터 배선(DL)에 인가된 데이터 신호가 스위칭 박막트랜지스터(Ts)를 통해 구동 박막트랜지스터(Td)의 게이트 전극과 스토리지 커패시터(Cst)의 일 전극에 인가된다.
구동 박막트랜지스터(Td)는 게이트 전극에 인가된 데이터 신호에 따라 턴-온 되며, 그 결과 데이터 신호에 비례하는 전류가 파워 배선(PL)으로부터 구동 박막트랜지스터(Td)를 통하여 양자점 발광다이오드(D)로 흐르게 되고, 양자점 발광다이오드(D)는 구동 박막트랜지스터(Td)를 통하여 흐르는 전류에 비례하는 휘도로 발광한다.
이때, 스토리지 커패시터(Cst)에는 데이터신호에 비례하는 전압으로 충전되어, 일 프레임(frame) 동안 구동 박막트랜지스터(Td)의 게이트 전극의 전압이 일정하게 유지되도록 한다.
따라서, 양자점 발광표시장치는 원하는 영상을 표시할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 양자점 발광표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 양자점 발광표시장치(100)는 기판(150)과, 기판 상에 위치하는 박막트랜지스터(Td)와, 박막트랜지스터(Td)에 연결되는 양자점 발광다이오드(D)를 포함한다.
기판(150)은 유리 기판이나 폴리이미드와 같은 플라스틱 기판일 수 있다. 즉, 기판(150)은 플렉서블 특성을 가질 수 있다.
도시하지 않았으나, 기판(150) 상에는 산화 실리콘 또는 질화 실리콘과 같은 무기절연물질로 이루어지는 버퍼층이 형성될 수 있다.
박막트랜지스터(Td)는 스위칭 박막트랜지스터에 연결되며, 반도체층(152)과, 게이트 전극(160)과, 소스 전극(170)과 드레인 전극(172)을 포함한다.
반도체층(152)은 기판(150) 상에 형성되며, 산화물 반도체 물질로 이루어지거나 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있다.
반도체층(152)은 산화물 반도체 물질로 이루어질 경우 반도체층(152) 하부에는 차광패턴(도시하지 않음) 이 형성될 수 있으며, 차광패턴은 반도체층(152)으로 빛이 입사되는 것을 방지하여 반도체층(152)이 빛에 의해 열화되는 것을 방지한다. 이와 달리, 반도체층(152)은 다결정 실리콘으로 이루어질 수도 있으며, 이 경우 반도체층(152)의 양 가장자리에 불순물이 도핑되어 있을 수 있다.
반도체층(152) 상부에는 절연물질로 이루어진 게이트 절연막(154)이 기판(150) 전면에 형성된다. 게이트 절연막(154)은 산화 실리콘 또는 질화 실리콘과 같은 무기절연물질로 이루어질 수 있다.
게이트 절연막(154) 상부에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어진 게이트 전극(160)이 반도체층(152)의 중앙에 대응하여 형성된다. 게이트 전극(160)은 스위칭 박막트랜지스터에 연결된다.
게이트 절연막(154)이 기판(150) 전면에 형성되어 있으나, 게이트 절연막(154)은 게이트 전극(160)과 동일한 모양으로 패터닝될 수도 있다.
게이트 전극(160) 상부에는 절연물질로 이루어진 층간 절연막(162)이 기판(150) 전면에 형성된다. 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.
층간 절연막(162)은 반도체층(152)의 양측을 노출하는 제 1 및 제 2 콘택홀(164, 166)을 갖는다. 제 1 및 제 2 콘택홀(164, 166)은 게이트 전극(160)의 양측에 게이트 전극(160)과 이격되어 위치한다.
여기서, 제 1 및 제 2 콘택홀(164, 166)은 게이트 절연막(154) 내에도 형성된다. 이와 달리, 게이트 절연막(154)이 게이트 전극(160)과 동일한 모양으로 패터닝될 경우, 제 1 및 제 2 콘택홀(164, 166)은 층간 절연막(162) 내에만 형성될 수도 있다.
층간 절연막(162) 상에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어지는 소스 전극(170)과 드레인 전극(172)이 형성된다.
드레인 전극(172)과 소스 전극(170)은 게이트 전극(160)을 중심으로 이격되어 위치하며, 각각 제 1 및 제 2 콘택홀(164, 166)을 통해 반도체층(152)의 양측과 접촉한다. 소스 전극(170)은 파워 배선(도 1의 PL)에 연결된다.
반도체층(152)과, 게이트 전극(160), 소스 전극(170), 드레인 전극(172)을 포함하는 박막트랜지스터(Td)는 구동소자 역할을 한다.
박막트랜지스터(Td)는 반도체층(152)의 상부에 게이트 전극(160), 소스 전극(170) 및 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, 스위칭 박막트랜지스터(미도시)는 박막트랜지스터(Td)와 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있다.
박막트랜지스터(Td)의 드레인 전극(172)을 노출하는 드레인 콘택홀(176)을 갖는 보호층(174)이 트랜지스터(Td)를 덮으며 형성된다.
보호층(174) 상에는 드레인 콘택홀(176)을 통해 박막트랜지스터(Td)의 드레인 전극(172)에 연결되는 제 1 전극(110)이 각 화소 영역 별로 분리되어 형성된다.
제 1 전극(110)은 애노드(anode)일 수 있으며, 일함수 값이 비교적 큰 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 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, 제 1 전극(110) 하부에는 반사전극 또는 반사층이 더욱 형성될 수 있다. 예를 들어, 반사전극 또는 반사층은 알루미늄-팔라듐-구리(aluminum-palladium-copper: APC) 합금으로 이루어질 수 있다.
또한, 보호층(174) 상에는 제 1 전극(110)의 가장자리를 덮는 뱅크층(115)이 형성된다. 뱅크층(115)은 화소영역에 대응하여 제 1 전극(110)의 중심을 노출시킨다.
제 1 전극(110) 상에는 발광층(112)이 형성된다. 발광층(112)은 양자점(미도시)을 포함하는 양자점 발광물질층(130)과, 양자점 발광물질층(130) 하부에 위치하는 정공 보조층(120)과, 양자점 발광층(130) 상부에 위치하는 전자 보조층(140)을 포함한다.
발광층(112)이 형성된 기판(150) 상부로 제 2 전극(114)이 형성된다. 제 2 전극(114)은 표시영역 전면을 덮으며 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질로 이루어져 캐소드(cathode)로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제 2 전극(114)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au), 마그네슘(Mg), 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
정공 보조층(120)은 제 1 전극(110)과 양자점 발광물질층(130) 사이에 위치하며, 전자 보조층(140)은 양자점 발광물질층(130)과 제 2 전극(114) 사이에 위치한다.
제 1 전극(110), 발광층(112) 및 제 2 전극(114)은 양자점 발광다이오드(D)를 이룬다.
도시하지 않았으나, 제 2 전극(114) 상에는, 외부 수분이 양자점 발광다이오드(D)로 침투하는 것을 방지하기 위해, 인캡슐레이션 필름(encapsulation film)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 인캡슐레이션 필름은 제 1 무기 절연층과, 유기 절연층과 제 2 무기 절연층의 적층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 양자점 발광표시장치의 표시면에는 외부광 반사를 줄이기 위한 편광판이 부착될 수 있다. 예를 들어, 상기 편광판은 원형 편광판일 수 있다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 양자점 발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 양자점 발광다이오드(D)는 제 1 전극(110)과, 제 1 전극(110)과 마주하는 제 2 전극(114)과, 제 1 및 제 2 전극(110, 114) 사이에 위치하는 발광층(112)을 포함하고, 발광층(112)은 양자점 발광물질층(130, EML)과, 제 1 전극(110)과 양자점 발광물질층(130) 사이에 위치하는 정공 보조층(120)과, 양자점 발광물질층(130)과 제 2 전극(114) 사이에 위치하는 전자 수송층(ETL)인 전자 보조층(140)을 포함한다.
제 1 전극(110)은 양극일 수 있고, 제 2 전극(114)은 음극일 수 있다.
양자점 발광물질층(130)의 양자점은 반도체 물질로 이루어진다. 양자점은 중심에 빛을 내는 코어와, 코어를 감싸는 쉘을 포함한다. 또한, 양자점은 쉘의 표면 일부에 결합된 리간드를 더 포함할 수 있다.
코어와 쉘은 서로 다른 에너지 밴드갭을 갖는다. 코어와 쉘 각각은 2-6족 또는 3-5족의 나노 반도체 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 나노 반도체 화합물은 CdSe, CdS, CdTe, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe, InAs, InP 및 GaAs 중 어느 하나일 수 있다.
리간드는 C1~C30의 알킬기일 수 있으며, 리간드에 의해 양자점이 용매에 분산된다. 따라서, 용액 공정에 의해 양자점 발광물질층(130)을 형성할 수 있다.
정공 보조층(120)은 제 1 전극(110)과 양자점 발광물질층(130) 사이에 위치하는 정공수송층(124, HTL)과 제 1 전극(110)과 정공수송층(124) 사이에 위치하는 정공 주입층(122, HIL)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 정공 주입층(122)은 PEDOT:PSS와 같은 유기 정공주입물질로 이루어지고, 정공 수송층(124)는 VNPB(N4,N4'-di(naphthalen-1-yl)-N4,N4'-bis(4-vinylphenyl)biphenyl-4,4'-diamine)와 같은 유기 정공수송물질로 이루어질 수 있다. 그러나, 정공 주입층(122)의 물질과 정공 수송층(124)의 물질에 이에 한정되지 않는다.
전자 수송층(140)은 양자점 발광물질층(130)과 제 2 전극(114) 사이에 위치한다. 양자점 발광물질층(130)의 양자점은 깊은 HOMO 레벨을 갖기 때문에, 양자점 발광물질층(130)에서의 전하 균형을 위해 무기물질의 전자 수송층(140)이 이용된다. 예를 들어, 전자 수송층(140)은 징크 산화물(ZnO)로 이루어진다.
이와 같은 전자 수송층(140)은 양자점 발광물질층(130)으로부터 정공이 누설되는 것을 방지함으로써, 양자점 발광물질층(130)에서 정공과 전자의 균형이 향상될 수 있다.
전자 수송층(140)의 물질인 ZnO는 깊은 HOMO 레벨을 가져 에너지 레벨 측면에서 정공 누설을 방지할 수 있다. 그러나, ZnO는 그 화학 구조 상 산소 공극(oxygen vacancy)에 의해 에너지 밴드 갭 내에 트랩 사이트(trap site)가 존재하여 결함(defect)으로 작용한다. 이러한 트랩 사이트에 정공이 트랩된다. 또한, ZnO의 LUMO 레벨 측에 트랩 사이트가 집중되어 있기 때문에, 전자의 트랩 역시 증가한다.
따라서, 발광물질층(130)과 전자 수송층(140)의 계면에서 발광이 일어나고 전자 수송층(140) 물질인 ZnO의 발광이 원하지 않게 일어나는 문제가 발생할 수 있다.
이러한 문제의 해결을 위해, 전자 수송층(140)은 Al, Ag, Au, In 중 적어도 하나인 도핑 금속이 도핑된 ZnO로 이루어질 수 있다. 여기서 "도핑"은 도핑 금속과 ZnO가 화학적으로 결합하여 하나의 화합물을 이루는 것을 의미한다.
ZnO에 도핑 금속이 도핑됨으로써 전자 수송층(140)의 전도성(conductivity)을 높이고 음극인 제 2 전극(114)과 오믹 콘택(ohmic contact)을 이뤄 제 2 전극(114)으로부터 양자점 발광물질층(130)으로의 전자의 주입 특성이 향상된다. 또한, 전술한 바와 같이 ZnO 물질에는 산소 공극 등에 의해 트랩 사이트가 존재하게 되는데, 도핑 금속은 산소와 결합되어 트랩 사이트 발생이 최소화되거나 방지된다. 따라서, ZnO 물질로 전자 수송층이 형성되는 경우 전자 수송층(140)과 양자점 발광물질층(130) 계면에서 정공과 전자의 트랩에 의한 발광 문제를 방지할 수 있다.
그런데, 양자점 발광다이오드(D)가 Al, Ag, Au, In 중 적어도 하나인 도핑 금속이 도핑된 ZnO로 이루어진 전자 수송층(140)을 포함하는 경우, 발광효율(예를 들어 외부양자효율)이 크게 저하되는 문제가 발생한다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 양자점 발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 양자점 발광다이오드(D)는 제 1 전극(210)과, 제 1 전극(210)과 마주하는 제 2 전극(214)과, 제 1 및 제 2 전극(210, 214) 사이에 위치하는 발광층(212)을 포함한다. 발광층(212)은 양자점 발광물질층(230, EML)과, 제 1 전극(210)과 양자점 발광물질층(230) 사이에 위치하는 정공 보조층(220)과, 양자점 발광물질층(230)과 제 2 전극(214) 사이에 위치하는 전자 수송층(ETL)인 전자 보조층(240)을 포함하고, 전자 수송층(240)은 양자점 발광물질층(230)과 제 2 전극(214) 사이에 위치하는 제 1 전자 수송층(242)과 제 1 전자 수송층(240)과 제 2 전극(214) 사이에 위치하는 제 2 전자 수송층(244)을 포함한다.
제 1 전극(210)은 양극일 수 있고, 제 2 전극(214)은 음극일 수 있다.
양자점 발광물질층(230)의 양자점은 반도체 물질로 이루어진다. 양자점은 중심에 빛을 내는 코어와, 코어를 감싸는 쉘을 포함한다. 또한, 양자점은 쉘의 표면 일부에 결합된 리간드를 더 포함할 수 있다.
정공 보조층(220)은 제 1 전극(210)과 양자점 발광물질층(230) 사이에 위치하는 정공수송층(224, HTL)과 제 1 전극(210)과 정공수송층(224) 사이에 위치하는 정공 주입층(222, HIL)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 정공 주입층(222)은 PEDOT:PSS와 같은 유기 정공주입물질로 이루어지고, 정공 수송층(224)는 VNPB(N4,N4'-di(naphthalen-1-yl)-N4,N4'-bis(4-vinylphenyl)biphenyl-4,4'-diamine)와 같은 유기 정공수송물질로 이루어질 수 있다. 그러나, 정공 주입층(222)의 물질과 정공 수송층(224)의 물질에 이에 한정되지 않는다.
제 1 전자 수송층(242)과 제 2 전자 수송층(244) 중 하나는 징크-갈륨 산화물(ZnGaO)로 이루어지고, 제 1 전자 수송층(242)과 제 2 전자 수송층(244) 중 다른 하나는 Al, Ag, Au, In 중 적어도 하나인 도핑 금속이 도핑된 ZnO로 이루어진다. 이때, 도핑 금속은 ZnO에 대하여 약 10~15wt%로 도핑될 수 있다.
예를 들어, 양자점 발광물질층(230) 측의 제 1 전자 수송층(242)은 징크-갈륨 산화물(ZnGaO)로 이루어질 수 있고, 제 2 전극(214) 측의 제 2 전자 수송층(244)은 Al, Ag, Au, In 중 적어도 하나인 도핑 금속이 도핑된 ZnO로 이루어질 수 있다. 즉, 제 1 전자 수송층(242)은 징크-갈륨 산화물(ZnGaO)로 이루어질 수 있고, 제 2 전자 수송층(244)은 AlZnO, AgZnO, AuZnO, InZnO 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
전술한 바와 같이 ZnO 물질에는 산소 공극 등에 의해 트랩 사이트가 존재하게 되는데, 갈륨은 산소와 결합 특성이 높기 때문에 징크-갈륨 산화물(ZnGaO)로 이루어지는 제 1 전자 수송층(242)에서 트랩 사이트 발생이 최소화되거나 방지된다. 또한, 제 2 전자 수송층(244)이 도핑 금속이 도핑된 ZnO로 이루어짐으로써 전자 수송층(240)의 전도성(conductivity)을 높이고 음극인 제 2 전극(214)과 오믹 콘택(ohmic contact)을 이뤄 제 2 전극(214)으로부터 양자점 발광물질층(230)으로의 전자의 주입 특성이 향상된다. 더욱이, 제 2 전자 수송층(244)에서의 도핑 금속은 산소와 결합되어 트랩 사이트 발생이 최소화되거나 방지된다.
따라서, 양자점 발광다이오드(D) 및 이를 포함하는 양자점 발광표싯장치(100)의 발광 효율이 향상된다.
그런데, 양자점 발광다이오드(D)가 징크-갈륨 산화물(ZnGaO) 또는 도핑 금속이 도핑된 ZnO 중 하나로 이루어지는 제 1 전자 수송층(242)과 징크-갈륨 산화물(ZnGaO) 또는 도핑 금속이 도핑된 ZnO 중 다른 하나로 이루어지는 제 2 전자 수송층(244)을 포함하는 경우, 양자점 발광다이오드(D)의 반치폭(full width at halt maximum, FWHM)이 증가하는 문제가 발생한다.
[양자점 발광다이오드]
양극(ITO, 50nm) 위에, (1) 정공주입층(PEDOT:PSS, 40nm), (2) 정공수송층(VNPB, 20nm), (3) 양자점 발광물질층(ZnSe/ZnS, 15nm), (4) 정공수송층, (5) 음극(Al, 80nm)을 순차 형성하여 양자점 발광다이오드를 제작하였다.
(1) 실험예1 (Ex1)
Al:ZnO(40nm)를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(2) 실험예2 (Ex2)
ZnGaO(20nm), Al:ZnO(20nm)를 순차 적층하여 전자수송층을 형성하였다.
(3) 실험예3 (Ex3)
Al:ZnO(20nm), ZnGaO(20nm)를 순차 적층하여 전자수송층을 형성하였다.
실험예1 내지 실험예3에서 제작된 양자점 발광다이오드의 특성(외부양자효율(EQE, %)), 휘도(cd/m2), 전압(V), 반치폭(FWHM, nm), 색좌표를 측정하여 아래 표1에 기재하였고, 누설 전류 특성을 도 5에 도시하였다.
[표1]
표1에서 보여지는 바와 같이, Al:ZnO를 이용한 단일층 전자수송층을 포함하는 양자점 발광다이오드(Ex1)에 비해, ZnGaO의 제 1 전자 수송층과 Al:ZnO의 제 2 전자 수송층으로 구성되는 이중층 전자수송층을 포함하는 양자점 발광다이오드(Ex2)의 외부양자효율, 휘도가 증가한다. 또한, 도 5에서 보여지는 바와 같이, 누설 전류가 감소한다.
Al:ZnO의 제 1 전자 수송층과 ZnGaO의 제 2 전자 수송층으로 구성되는 이중층 전자수송층을 포함하는 양자점 발광다이오드(Ex3)의 누설 전류가 감소하지만, 외부 양자효율과 휘도가 실험예1(Ex1) 및 실험예2(Ex2)에 비해 감소한다. 즉, 제 2 전극과 제 2 전극 측의 전자 수송층(ZnGaO) 간 LUMO level 미스매칭에 의해 제 2 전극과 전자 수송층(ZnGaO) 간 계면이 전자 주입에 대한 배리어(barrier) 역할을 하여 양자점 발광다이오드의 발광 특성이 저하된다.
따라서, 전자수송층(240)은 양자점 발광물질층(230) 측의 제 1 전자 수송층(242)이 ZnGaO로 이루어지고 제 2 전극(214) 측의 제 2 전자수송층(244)이 도핑 금속이 도핑된 ZnO로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 실험예2의 양자점 발광다이오드(Ex2)는 실험예1의 양자점 발광다이오드(Ex1)에 비해 외부양자효율, 휘도 등이 향상되지만, 반치폭이 넓어져 색순도 저하의 문제가 발생한다. 즉, 제 1 및 제 2 전자 수송층(242, 244) 간 계면 특성 차이로 인해 전하 축적(charge accumulation) 문제가 발생하고 제 1 및 제 2 전자 수송층(242, 244) 각각의 결함 영역 차이로 인해 위치별 전하 주입 속도 차이가 발생하며, 이에 따라 양자점 발광다이오드(D)의 반치폭이 증가한다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 양자점 발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 양자점 발광다이오드(D)는 제 1 전극(310)과, 제 1 전극(310)과 마주하는 제 2 전극(314)과, 제 1 및 제 2 전극(310, 314) 사이에 위치하는 발광층(312)을 포함한다. 발광층(312)은 양자점 발광물질층(330, EML)과, 제 1 전극(310)과 양자점 발광물질층(330) 사이에 위치하는 정공 보조층(320)과, 양자점 발광물질층(330)과 제 2 전극(314) 사이에 위치하는 전자 수송층(ETL)인 전자 보조층(340)을 포함하고, 전자 수송층(340)은 양자점 발광물질층(330)과 제 2 전극(314) 사이에 위치하는 제 1 전자 수송층(342)과, 제 1 전자 수송층(340)과 제 2 전극(314) 사이에 위치하는 제 2 전자 수송층(344)과, 제 1 및 제 2 전자 수송층(342, 344) 사이에 위치하는 제 3 전자 수송층(346)을 포함한다.
제 1 전극(310)은 양극일 수 있고, 제 2 전극(314)은 음극일 수 있다.
양자점 발광물질층(330)의 양자점은 반도체 물질로 이루어진다. 양자점은 중심에 빛을 내는 코어와, 코어를 감싸는 쉘을 포함한다. 또한, 양자점은 쉘의 표면 일부에 결합된 리간드를 더 포함할 수 있다.
정공 보조층(320)은 제 1 전극(310)과 양자점 발광물질층(330) 사이에 위치하는 정공수송층(324, HTL)과 제 1 전극(310)과 정공수송층(324) 사이에 위치하는 정공 주입층(322, HIL)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 정공 주입층(322)은 PEDOT:PSS와 같은 유기 정공주입물질로 이루어지고, 정공 수송층(324)는 VNPB(N4,N4'-di(naphthalen-1-yl)-N4,N4'-bis(4-vinylphenyl)biphenyl-4,4'-diamine)와 같은 유기 정공수송물질로 이루어질 수 있다. 그러나, 정공 주입층(322)의 물질과 정공 수송층(324)의 물질에 이에 한정되지 않는다.
제 1 전자 수송층(342)과 제 2 전자 수송층(344) 중 하나는 징크-갈륨 산화물(ZnGaO)로 이루어지고, 제 1 전자 수송층(342)과 제 2 전자 수송층(344) 중 다른 하나는 Al, Ag, Au, In 중 적어도 하나인 도핑 금속이 도핑된 ZnO로 이루어진다. 또한, 제 3 전자 수송층(346)은 도핑 금속이 도핑된 ZnGaO로 이루어질 수 있다. 이때, 도핑 금속은 ZnO 및 ZnGaO에 대하여 약 10~15wt%로 도핑될 수 있다.
예를 들어, 양자점 발광물질층(330) 측의 제 1 전자 수송층(342)은 징크-갈륨 산화물(ZnGaO)로 이루어질 수 있고, 제 2 전극(314) 측의 제 2 전자 수송층(344)은 Al, Ag, Au, In 중 적어도 하나인 도핑 금속이 도핑된 ZnO로 이루어질 수 있다. 즉, 제 1 전자 수송층(342)은 징크-갈륨 산화물(ZnGaO)로 이루어질 수 있고, 제 2 전자 수송층(344)은 AlZnO, AgZnO, AuZnO, InZnO 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 또한, 제 3 전자 수송층(346)은 AlZnGaO, AgZnGaO, AuZnGaO, InZnGaO 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
이때, 제 2 전자수송층(344)에서 도핑 금속의 중량%는 제 3 전자수송층(346)에서 도핑 금속의 중량%보다 클 수 있다. 즉, 제 2 전극(314)과 접촉하는 제 2 전자수송층(344)에서는 제 2 전극(314)과의 오믹 콘택 형성을 위해, 도핑 금속이 양이 상대적으로 클 수 있다.
전술한 바와 같이 ZnO 물질에는 산소 공극 등에 의해 트랩 사이트가 존재하게 되는데, 갈륨은 산소와 결합 특성이 높기 때문에 징크-갈륨 산화물(ZnGaO)로 이루어지는 제 1 전자 수송층(342)에서 트랩 사이트 발생이 최소화되거나 방지된다. 또한, 제 2 전자 수송층(344)이 도핑 금속이 도핑된 ZnO로 이루어짐으로써 전자 수송층(340)의 전도성(conductivity)을 높이고 음극인 제 2 전극(314)과 오믹 콘택(ohmic contact)을 이뤄 제 2 전극(314)으로부터 양자점 발광물질층(330)으로의 전자의 주입 특성이 향상된다. 더욱이, 제 2 전자 수송층(344)에서의 도핑 금속은 산소와 결합되어 트랩 사이트 발생이 최소화되거나 방지된다.
또한, 제 1 및 제 2 전자 수송층(342, 344) 사이의 제 3 전자 수송층(346)이 제 1 전자 수송층(342)을 이루는 물질의 원소와 제 2 전자 수송층(344)을 이루는 물질의 화합물로 이루어지기 때문에, 제 1 및 제 2 전자 수송층(342, 344)과의 에너지 레벨이 매칭되고 전자 수송층(340) 전체적으로 특성이 균일화된다. 따라서, 양자점 발광다이오드(D)의 발광 효율과 색순도가 향상되고 수명이 증가한다.
[양자점 발광다이오드]
양극(ITO, 50nm) 위에, (1) 정공주입층(PEDOT:PSS, 40nm), (2) 정공수송층(VNPB, 20nm), (3) 양자점 발광물질층(ZnSe/ZnS, 15nm), (4) 정공수송층, (5) 음극(Al, 80nm)을 순차 형성하여 양자점 발광다이오드를 제작하였다.
(1) 비교예1 (Ref1)
ZnGaO(10nm), ZnGaO와 Al:ZnO의 혼합물(10nm), Al:ZnO(20nm)를 순차 적층하여 전자수송층을 형성하였다.
(2) 실험예4 (Ex4)
ZnGaO(10nm), Al:ZnGaO(10nm), Al:ZnO(20nm)를 순차 적층하여 전자수송층을 형성하였다.
(3) 비교예2 (Ref2)
Al:ZnO(10nm), Al:ZnGaO(10nm), ZnGaO(20nm)를 순차 적층하여 전자수송층을 형성하였다.
비교예1 및 비교예2, 실험예4에서 제작된 양자점 발광다이오드의 특성(외부양자효율(EQE, %)), 휘도(cd/m2), 전압(V), 반치폭(FWHM, nm), 색좌표를 측정하여 아래 표2에 기재하였고, 누설 전류 특성을 도 7에 도시하였다.
[표2]
표2에서 보여지는 바와 같이, 제 1 전자 수송층(ZnGaO)과 제 2 전자 수송층(Al:ZnO) 사이에 위치하는 제 3 전자 수송층이 제 1 전자 수송층 물질과 제 2 전자수송층 물질의 혼합물로 이루어지는 양자점 발광다이오드(Ref1)에 비해, 제 1 전자 수송층(ZnGaO)과 제 2 전자 수송층(Al:ZnO) 사이에 위치하는 제 3 전자 수송층이 제 1 전자 수송층 물질의 원소와 제 2 전자수송층 물질 원소의 화합물(Al:ZnGaO)로 이루어지는 양자점 발광다이오드(Ex4)의 발광효율이 증가하고 반치폭이 좁아진다. 또한, 도 7에서 보여지는 바와 같이, 누설 전류가 감소한다.
또한, 제 3 전자 수송층이 제 1 전자 수송층 물질의 원소와 제 2 전자수송층 물질 원소의 화합물로 이루어지더라도 제 1 전자 수송층이 Al:ZnO로 이루어지고 제 2 전자 수송층이 ZnGaO로 이루어지는 양자점 발광다이오드(Ref2)의 경우, 비교예1의 양자점 발광다이오드(Ref1)에 비해 발광 효율이 다소 증가하나 반치폭이 크게 넓어진다.
전자수송층이 ZnO의 단일층으로 이루어지는 양자점 발광다이오드(비교예3, Ref3)와, 실험예2의 양자점 발광다이오드, 비교예2의 양자점 발광다이오드 및 실험예4의 양자점 발광다이오드의 수명 특성을 측정하여 도 7에 도시하였다.
더욱이, 도 8에서 보여지는 바와 같이, 제 1 전자 수송층(ZnGaO)과 제 2 전자 수송층(Al:ZnO) 사이에 위치하는 제 3 전자 수송층이 제 1 전자 수송층 물질의 원소와 제 2 전자수송층 물질 원소의 화합물(Al:ZnGaO)로 이루어지는 양자점 발광다이오드의 수명 역시 크게 증가한다.
[양자점 발광다이오드]
양극(ITO, 50nm) 위에, (1) 정공주입층(PEDOT:PSS, 40nm), (2) 정공수송층(VNPB, 20nm), (3) 양자점 발광물질층(ZnSe/ZnS, 15nm), (4) 정공수송층, (5) 음극(Al, 80nm)을 순차 형성하여 양자점 발광다이오드를 제작하였다.
(1) 실험예5 (Ex5)
ZnGaO(15nm), Al:ZnGaO(10nm), Al:ZnO(20nm)를 순차 적층하여 전자수송층을 형성하였다.
(2) 실험예6 (Ex6)
ZnGaO(20nm), Al:ZnGaO(10nm), Al:ZnO(20nm)를 순차 적층하여 전자수송층을 형성하였다.
(3) 실험예7 (Ex7)
ZnGaO(10nm), Al:ZnGaO(5nm), Al:ZnO(20nm)를 순차 적층하여 전자수송층을 형성하였다.
(4) 실험예8 (Ex8)
ZnGaO(10nm), Al:ZnGaO(15nm), Al:ZnO(20nm)를 순차 적층하여 전자수송층을 형성하였다.
(5) 실험예9 (Ex9)
ZnGaO(10nm), Al:ZnGaO(20nm), Al:ZnO(20nm)를 순차 적층하여 전자수송층을 형성하였다.
(6) 실험예10 (Ex10)
ZnGaO(10nm), Al:ZnGaO(4nm), Al:ZnO(20nm)를 순차 적층하여 전자수송층을 형성하였다.
(7) 실험예11 (Ex11)
ZnGaO(15nm), Al:ZnGaO(15nm), Al:ZnO(20nm)를 순차 적층하여 전자수송층을 형성하였다.
(8) 실험예12 (Ex12)
ZnGaO(15nm), Al:ZnGaO(20nm), Al:ZnO(20nm)를 순차 적층하여 전자수송층을 형성하였다.
실험예4 내지 실험예12에서 제작된 양자점 발광다이오드의 특성(외부양자효율(EQE, %)), 휘도(cd/m2), 전압(V), 반치폭(FWHM, nm), 색좌표를 측정하여 아래 표3에 기재하였다.
[표3]
표3에서 보여지는 바와 같이, 제 3 전자수송층(Al:ZnGaO)이 10nm의 두께를 갖는 경우, 제 1 전자 수송층(GaO)의 두께가 증가함에 따라 양자점 발광다이오드의 발광 효율이 저하되고 반치폭이 넓어진다.(Ex4~Ex6) 따라서, 제 1 전자 수송층의 두께는 제 2 전자 수송층(Al:ZnO)보다 작을 수 있다. 또한, 제 1 전자 수송층의 두께가 제 2 전자 수송층 두께와 반보다 증가하는 경우 발광효율이 저하되고 반치폭이 넓어진다. (Ex11, Ex12) 예를 들어, 제 1 전자 수송층의 두께는 제 2 전자 수송층 두께의 1/2일 수 있다.
제 1 전자 수송층(ZnGaO)이 10nm의 두께를 갖는 경우, 제 3 전자 수송층(Al:ZnGaO)의 두께가 증가함에 따라 양자점 발광다이오드의 발광 효율이 저하되고 반치폭이 넓어진다.(Ex4, Ex7~Ex9) 한편, 제 3 전자 수송층의 두께가 감소하는 경우(Ex7~Ex10), 발광 효율과 반치폭이 감소한다. 따라서, 제 3 전자 수송층의 두께는 제 1 전자 수송층과 같거나 이보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제 3 전자 수송층의 두께는 제 1 전자 수송층 두께의 1/2 이상일 수 있다.
즉, 본 발명의 양자점 발광다이오드(D)에서, ZnGaO로 이루어지는 제 1 전자 수송층(342)의 두께는 도핑 금속이 도핑된 ZnO로 이루어지는 제 2 전자 수송층(344)보다 작고 도핑 금속이 도핑된 ZnGaO로 이루어지는 제 3 전자 수송층(346)의 두께와 같거나 이보다 클 수 있다. 또한, 제 1 전자 수송층의 두께는 제 2 전자 수송층 두께의 1/2일 수 있고, 제 3 전자 수송층의 두께는 제 1 전자 수송층 두께의 1/2 이상일 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, 210, 310: 제 1 전극
112, 212, 312: 발광층 114, 214, 314: 제 2 전극
120, 220, 320: 정공 보조층 130, 230, 330: 양자점 발광물질층
140, 240, 242, 244, 340, 342, 344, 346: 전자 수송층
D: 양자점 발광다이오드
112, 212, 312: 발광층 114, 214, 314: 제 2 전극
120, 220, 320: 정공 보조층 130, 230, 330: 양자점 발광물질층
140, 240, 242, 244, 340, 342, 344, 346: 전자 수송층
D: 양자점 발광다이오드
Claims (16)
- 서로 마주하는 제 1 전극 및 제 2 전극과;
상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 위치하며 양자점을 포함하는 양자점 발광물질층과;
상기 제 1 전극과 상기 양자점 발광물질층 사이에 위치하는 정공 보조층과;
제 1 전자 수송층과 제 2 전자 수송층을 포함하고 상기 양자점 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 전자 수송층을 포함하고,
상기 제 1 전자 수송층은 징크-갈륨 산화물로 이루어지고, 상기 제 2 전자 수송층은 Al, Ag, Au, In 중 어느 하나인 도핑 금속이 도핑된 징크 산화물로 이루어지는 양자점 발광다이오드.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 전자 수송층은 상기 제 1 전자 수송층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 양자점 발광다이오드.
- 제 2 항에 있어서,
상기 전자 수송층은 상기 제 1 및 제 2 전자 수송층 사이에 위치하고 상기 도핑 금속이 도핑된 징크-갈륨 산화물로 이루어지는 제 3 전자 수송층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양자점 발광다이오드.
- 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 전자 수송층의 두께는 상기 제 2 전자 수송층의 두께보다 작고 상기 제 3 전자 수송층의 두께와 같거나 이보다 작은 것을 특징으로 하는 양자점 발광다이오드.
- 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 전자 수송층의 두께는 상기 제 2 전자 수송층 두께의 1/2인 것을 특징으로 하는 양자점 발광다이오드.
- 제 4 항에 있어서,
상기 제 3 전자 수송층의 두께는 상기 제 1 전자 수송층 두께의 1/2 이상인 것을 특징으로 하는 양자점 발광다이오드.
- 제 3 항 내지 제 6 항 중 하나에 있어서,
상기 제 2 전자 수송층에서 상기 도핑 금속의 중량%는 상기 제 3 전자 수송층에서 상기 도핑 금속의 중량%보다 큰 것을 특징으로 하는 양자점 발광다이오드.
- 제 2 항 내지 제 6 항 중 하나에 있어서,
상기 제 2 전자 수송층은 상기 제 2 전극과 오믹 콘택을 이루는 것을 특징으로 하는 양자점 발광다이오드.
- 기판과;
상기 기판 상에 위치하고, 서로 마주하는 제 1 전극 및 제 2 전극과, 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 위치하며 양자점을 포함하는 양자점 발광물질층과, 상기 제 1 전극과 상기 양자점 발광물질층 사이에 위치하는 정공 보조층과, 제 1 전자 수송층과 제 2 전자 수송층을 포함하고 상기 양자점 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 전자 수송층을 포함하는 양자점 발광다이오드와;
상기 기판과 상기 양자점 발광다이오드 사이에 위치하고 상기 양자점 발광다이오드에 연결되는 박막트랜지스터를 포함하고,
상기 제 1 전자 수송층은 징크-갈륨 산화물로 이루어지고, 상기 제 2 전자 수송층은 Al, Ag, Au, In 중 어느 하나인 도핑 금속이 도핑된 징크 산화물로 이루어지는 양자점 발광표시장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 제 2 전자 수송층은 상기 제 1 전자 수송층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 양자점 발광표시장치.
- 제 10 항에 있어서,
상기 전자 수송층은 상기 제 1 및 제 2 전자 수송층 사이에 위치하고 상기 도핑 금속이 도핑된 징크-갈륨 산화물로 이루어지는 제 3 전자 수송층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양자점 발광표시장치.
- 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 전자 수송층의 두께는 상기 제 2 전자 수송층의 두께보다 작고 상기 제 3 전자 수송층의 두께와 같거나 이보다 작은 것을 특징으로 하는 양자점 발광표시장치.
- 제 12 항에 있어서,
상기 제 1 전자 수송층의 두께는 상기 제 2 전자 수송층 두께의 1/2인 것을 특징으로 하는 양자점 발광표시장치.
- 제 12 항에 있어서,
상기 제 3 전자 수송층의 두께는 상기 제 1 전자 수송층 두께의 1/2 이상인 것을 특징으로 하는 양자점 발광표시장치.
- 제 11 항 내지 제 14 항 중 하나에 있어서,
상기 제 2 전자 수송층에서 상기 도핑 금속의 중량%는 상기 제 3 전자 수송층에서 상기 도핑 금속의 중량%보다 큰 것을 특징으로 하는 양자점 발광표시장치.
- 제 11 항 내지 제 14 항 중 하나에 있어서,
상기 제 2 전자 수송층은 상기 제 2 전극과 오믹 콘택을 이루는 것을 특징으로 하는 양자점 발광표시장치.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020190113507A KR20210032137A (ko) | 2019-09-16 | 2019-09-16 | 양자점 발광다이오드 및 이를 포함하는 양자점 발광표시장치 |
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