ZnO nanoparticle, which is nontoxic and cheap, is a promising electron injection/transporting material in solution-processed optoelectronic devices due to its high stability, high electron mobility and wide band gap. In order to improve dispersion stability by time in alcohol solvent and electron injection/transporting ability, surface of ZnO nanoparticle was modified by conjugated polyelectrolyte with alkoxy side chains through a very facile blending method. Deep-level emission of ZnO nanoparticle decreased, whereas band-edge emission increased as a consequence of capping nanoparticle and reducing defect site. Surface modified ZnO nanoparticle was well dispersed in alcohol solvent and the dispersion stability by time was also improved. A polymer light-emitting diode (PLED) fabricated with surface modified ZnO nanoparticle as an electron injection layer (EIL) exhibited a lower turn-on voltage and a higher efficiency than a diode with original ZnO nanoparticle.
ZnO 나노입자는 무해하고 값싼 재료로써, 안정하고 전자 이동도가 높으며 밴드갭이 넓어 용액 공정용 광전소자의 전자 주입/수송 재료로써 각광받고 있다. 알콜 용매에 대한 시간에 따른 분산 안정성과 전자 주입/수송 능력을 향상시키기 위해, 매우 간단한 방법으로 알콕시 곁사슬이 도입된 공액 고분자 전해질을 이용하여 ZnO 나노입자의 표면을 개질하였다. 나노입자를 감싸고 결함을 완화시킴에 따라 ZnO 나노입자의 deep-level 발광이 감소한 반면, band-edge 발광은 증가하였다. 표면 개질된 ZnO 나노입자는 알콜 용매에 잘 분산되었으며 시간에 따른 분산 안정성 역시 향상되었다. 표면 개질된 ZnO 나노입자를 전자 주입층으로 적용한 고분자 발광소자는 기존의 ZnO 나노입자를 적용한 소자에 비해 구동 전압이 낮아졌으며, 효율은 증가하였다.
