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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김지완
- 발행연도
- 2022
- 저작권
- 경기대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수16
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콜로이드 양자점(QD)은 크기와 조성에 따라 방출 파장을 조절할 수 있고 우수한 색순도를 보이는 특성을 가지고 있다. 따라서 양자점은 디스플레이 및 조명 분야에서 차세대 발광 물질 반도체로 떠오르고 있다. 특히 전계구동 양자점 발광 소자는 높은 EL(electroluminescence) 특성과 용액 공정을 통한 공정의 비용을 감소시킬 수 있어서 차세대 디스플레이 기술로 주목받고 있다. 1994년 quantum dots light-emitting diodes (QLEDs)에 대한 첫 번째 발표 이후 QLEDs는 양자점의 최적화된 코어/쉘 구조와 다양한 전하 수송층을 적용하면서 성능이 많이 개선되었다.
ZnO 나노입자를 전자 수송층(electron transport layer, ETL)으로 도입하면서 QLED의 휘도와 전류 효율을 크게 향상시켰다. 하지만 QLED가 organic light-emitting diodes(OLEDs)보다 기술적으로 앞서가기 위해서는 상온에서 다양한 유기 용매에 ZnO 나노입자가 빠르게 응집하는 문제점과 다층 구조에서 필수적인 직교 공정을 해결해야 한다. SnO2와 TiO2는 QD 발광층과의 적절한 밴드갭 차이, ZnO와 유사한 전자 이동성 및 높은 화학적 안정성 때문에 ZnO의 대체 물질로 연구되고 있다. 본 연구에서 기존의 다층 QLED 대신 전하 수송층 물질과 QD의 혼합층으로 QLED를 제작하였다. 다층 구조에서 한 층을 줄이는 것은 전자 수송층과 발광층 경계면에 쌓이는 전자와 정공의 수를 줄일 수 있어 소자의 성능면에서 유리하다. 또한 혼합층을 사용한 QLED는 직교 공정에서 제조 과정을 줄일 수 있기 때문에 용액 공정에서 기존의 다층 QLED에 비해 이점을 가지고 있다. SnO2를 전자 수송층으로 사용한 기존 QLED는 143,770 cd/m2의 휘도, 36.0 cd/A의 전류 효율과 8.33 %의 외부양자효율을 나타냈다. 혼합층을 사용한 QLED의 최대 휘도는 142,855 cd/m2와 최고 전류 효율 41.18 cd/A로 역구조의 기존 QLED와 유사하다. 전자 수송층으로 SnO2를 사용한 QLED는 현재까지 연구된 소자 중 가장 높은 휘도와 효율을 나타냈다. 따라서 SnO2 나노입자는 고성능 QLED 제조를 위한 대체 무기 전자 수송층으로 사용할 수 있다.
ZnO 나노입자를 전자 수송층(electron transport layer, ETL)으로 도입하면서 QLED의 휘도와 전류 효율을 크게 향상시켰다. 하지만 QLED가 organic light-emitting diodes(OLEDs)보다 기술적으로 앞서가기 위해서는 상온에서 다양한 유기 용매에 ZnO 나노입자가 빠르게 응집하는 문제점과 다층 구조에서 필수적인 직교 공정을 해결해야 한다. SnO2와 TiO2는 QD 발광층과의 적절한 밴드갭 차이, ZnO와 유사한 전자 이동성 및 높은 화학적 안정성 때문에 ZnO의 대체 물질로 연구되고 있다. 본 연구에서 기존의 다층 QLED 대신 전하 수송층 물질과 QD의 혼합층으로 QLED를 제작하였다. 다층 구조에서 한 층을 줄이는 것은 전자 수송층과 발광층 경계면에 쌓이는 전자와 정공의 수를 줄일 수 있어 소자의 성능면에서 유리하다. 또한 혼합층을 사용한 QLED는 직교 공정에서 제조 과정을 줄일 수 있기 때문에 용액 공정에서 기존의 다층 QLED에 비해 이점을 가지고 있다. SnO2를 전자 수송층으로 사용한 기존 QLED는 143,770 cd/m2의 휘도, 36.0 cd/A의 전류 효율과 8.33 %의 외부양자효율을 나타냈다. 혼합층을 사용한 QLED의 최대 휘도는 142,855 cd/m2와 최고 전류 효율 41.18 cd/A로 역구조의 기존 QLED와 유사하다. 전자 수송층으로 SnO2를 사용한 QLED는 현재까지 연구된 소자 중 가장 높은 휘도와 효율을 나타냈다. 따라서 SnO2 나노입자는 고성능 QLED 제조를 위한 대체 무기 전자 수송층으로 사용할 수 있다.
목차
제 1 장 서 론 1제 2 장 이론적 배경 4제 1 절 양자점의 특성 4제 1 항 양자 제한 효과 5제 2 항 양자점의 구조 7제 3 항 양자점의 조성 9제 2 절 양자점 전계발광 소자 10제 1 항 양자점 전계발광 소자의 구조 및 구동 원리 10제 2 항 양자점 전계발광 소자의 연구 동향 15제 3 절 용액 공정 17제 1 항 스핀코팅 17제 2 항 잉크젯 프린팅 기술 19제 3 장 실험방법 20제 1 절 혼합 용액 제작 21제 2 절 혼합층을 사용한 양자점 전계발광 소자 제작 22제 1 항 정구조의 양자점 전계발광 소자 제작 23제 2 항 역구조의 양자점 전계발광 소자 제작 25제 3 절 특성 평가 28제 4 장 결과 및 고찰 29제 1 절 혼합층을 사용한 양자점 전계발광 소자 특성 29제 1 항 정구조의 양자점 전계발광 소자 특성 30제 2 항 역구조의 양자점 전계발광 소자 특성 32제 5 장 결 론 41참고문헌 42Abstract 46
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