In the field of display, the research of Quantum Dot(QD) is undergoing because it has special characteristics such as size-dependent color tuning, narrow full width half maximum(FWHM) and high color purity. Quantum dot light-emitting diodes(QLEDs) whose emission layer is QDs are useful thanks to their flexible, transparent and wearable characteristics which come from thin and light form factors.
In this research, for the highly efficient QLED device, the zinc oxide nano particle(ZnO NP) layer with silica NP solution was applied as the electron transport layer(ETL) of a QLED. The possibility of forming a cathode only nanostructure of the large-size SiO2 NPs between the ZnO NP layer by spin-coating was confirmed. However, because the nature of the SiO2 NPs is insulator, as the concentration of SiO2 NPs increased, the efficiency of the QLED decreased. Nevertheless, the efficiency of the QLED was highly improved up to 90% and the luminance was also highly improved up to about 250~300% when the ZnO NP layer with less SiO2 NPs solution was used as the ETL layer of the QLED. The result was attributed to the fact that the oxygen atoms in the SiO2 NP solution prevented the surface defects of the ZnO NPs.
The inexpensive and simple method to improve the efficiency of QLED would be useful for future QLED research and development.
디스플레이 분야에서, 양자점은 크기에 따른 색변환과 좁은 반치폭으로 인한 높은 색재현율과 같은 특징들로 인해 이에 대한 많은 연구가 진행중이다. 발광층이 양자점인 양자점발광다이오드는 얇고 가벼워 유연하고, 투명하며 입을수 있다는 유용한 장점들을 지니고 있다.
본 연구에서는, 고효율 양자점 발광다이오드 소자를 위해 전자주입층으로 실리카 나노입자 용액이 첨가된 징크 옥사이드 나노입자 층을 사용하였다. 이를 통해 스핀코팅 방법으로 징크 옥사이드 나노입자 층 사이사이의 크기가 큰 실리카 나노입자를 이용해 음극 부분에만 나노구조의 형성에 대한 가능성이 확인되었다. 하지만 실리카 나노입자 자체가 절연체이기 때문에 실리카 나노입자 농도가 증가할 수록 양자점 발광다이오드의 효율은 감소하였다. 그럼에도 불구하고 소량의 실리카 나노입자 용액이 첨가된 징크 옥사이드 층을 양자점 발광 다이오드의 전자주입층으로 사용할 경우 효율이 최대 90%까지 증가하고, 휘도가 250~300%까지 증가하였다. 그 이유는 실리카 나노입자 용액의 산소 원자 등이 징크 옥사이드의 표면 결함을 방지하였다고 여겨진다.
본 연구에서 사용된 양자점 발광다이오드의 효율 증가를 위한 값싸고 간단한 방법이 미래의 양자점 발광다이오드의 연구 개발에 많이 유용하기를 바란다.
