Graphene quantum dots (GQDs), a nanometer-sized graphene derivative composed of mainly carbon atoms, has received widespread interest as the next-generation luminescent materials for future display due to its low-cost synthesis, unique photoluminescent (PL) properties, and eco-friendly characteristics. Over the past years, numerous studies have been conducted on tuning the emission wavelength and improvement of optical properties, but researches to improve the applicability as an active material of electroluminescent (EL) device are insufficient. This dissertation reports the rational surface modification of GQDs and a new concept of tuning singlet-triplet energy splitting observed in that process, and deals with the results of the application of EL devices using GQDs with improved PL properties.
그래핀 양자점은 대부분이 탄소 원자로 구성된 나노미터 크기의 입자로서, 저가의 공정과 독특한 발광 특성, 친환경적 특성으로 인하여 미래형 디스플레이에 활용될 수 있는 차세대 양자점 발광소재로서 각광받고 있다. 지난 수년간 다양한 합성법을 통해 발광 파장 조절, 발광 효율 향상 등에 관한 연구가 진행되어 왔지만, 전계발광 소자의 활물질로서 응용성을 향상시키기 위한 연구는 미비한 수준이다. 본 학위 논문에서는 그래핀 양자점의 합리적인 표면 개질 방법과 그 과정에서 발견한 새로운 단일항-삼중항 분할 에너지 조절 개념을 보고하며, 발광 특성이 향상된 그래핀 양자점의 실제 전계발광 소자 적용 결과를 다룬다. 도입부에서는 지금까지 보고된 그래핀 양자점 주요 합성법과 그에 따른 발광 근원, 그리고 그래핀 양자점 기반의 전계발광 소자 연구 현황과 기술적 난제에 대해 소개한다. 전개부에서는 이러한 난제를 해결하기 위한 표면 기능기화, 매트릭스 함침 등 산화도가 제어된 고품질 그래핀 양자점의 발광 특성을 향상/조절할 수 있는 방법을 소개하며, 궁극적으로는 그래핀 양자점 기반의 다양한 전계발광 소자 구조를 제시한다.
