미래 지향적 디스플레이 개발을 위한 양자점 기반의 발광소자 연구 현황

  • 오누리 (한양대학교 신소재공학부)
  • Published : 2019.02.28

Abstract

양자점 발광소자를 이용한 다양한 미래 지향적 디스플레이 기술에 관하여 간략히 짚어보았다. 플렉시블 디스플레이부터 최근 이루어진 초박형 디스플레이, 스트레쳐블 디스플레이 등을 소개하였고 초박형 디스플레이의 경우 얇아진 두께로 인하여 얻어지는 많은 장점들을 살펴보았고, 스트레쳐블 디스플레이의 경우, 주름 형태의 소자부터 AC-EL 방식으로 양자점의 색 변환을 이용한 소자들을 살펴보았다. 아직까지 해결하고 탐구해야 할 주제들이 많이 있으며 실용화까지도 다소 많은 해야 할 일들이 남아있다. 또한, 향후 기대가 되는 다기능 발광소자에 관해서 살펴보았다. 기존의 구형의 코어/쉘 형태의 양자이라는 정형화된 생각을 넘어 새롭게 양자점을 디자인함으로써 새로운 응용에 대하여 제시할 수 있었다. 이러한 새로운 응용을 통해 4차산업에서도 필수적인 통신, 센서 등의 역할을 동시에 수행할 수 있는 신개념 디스플레이를 알아볼 수 있었다. 앞으로 미래 디스플레이, 차세대 디스플레이 분야 등에서 광학적, 화학적, 전기적 우수한 특성을 갖는 양자점을 적용시키는 연구는 점점 많아지고 중요한 역할을 할 것으로 기대되며 특히 전계발광 소자로써 응용을 위하여 많은 연구진이 힘을 쏟고 있다. 친환경 조성의 높은 광효율을 갖는 양자점을 제조하고, 소자 측면에서 본질적인 성능 향상이 무엇보다 중요하기도 하겠지만 이와 함께 미래 지향적인 디스플레이 기술로서 양자점을 새롭게 응용하고 다양하게 적용시켜 보는 일은 향후 우리 미래의 삶에 큰 변화를 가져다 줄 수 있는 중요한 일이 될 것이라고 조심스럽게 예측해 본다.

Keywords

References

  1. https://youtu.be/luzeYh-dLVE
  2. https://youtu.be/qIRjytgNuhM
  3. M. K. Choi, J. Yang, T. Hyeon and D.-H. Kim, npj Flex. Electron. 2, 10 (2018). https://doi.org/10.1038/s41528-018-0023-3
  4. C. J. Turner, W. Hutabarat, J. Oyekan, and A. Tiwari, IEEE T. Hum-Mach. Syst. 46, 882 (2016). https://doi.org/10.1109/THMS.2016.2596099
  5. D. Talapin, J. Lee, M. Kovalenko, and E. Shevchenko, Chem. Rev. 110, 389 (2009). https://doi.org/10.1021/cr900137k
  6. C. R. Kagan, E. Lifshitz, E. H. Sargent and D. V. Talapin, Science 353, aac5523 (2016). https://doi.org/10.1126/science.aac5523
  7. S. Coe, W.-K. Woo, M. Bawendi, and V. Bulovic, Nature 420, 800 (2002). https://doi.org/10.1038/nature01217
  8. V. Wood, M. J. Panzer, D. Bozyigit, Y. Shirasaki, I. Rousseau, S. Geyer, M. G. Bawendi, and V. Bulovic, Nano Lett. 11, 2927 (2011). https://doi.org/10.1021/nl2013983
  9. J. Wang, C. Yan, G. Cai, M. Cui, A. L. Eh, and P. S. Lee, Adv. Mater. 28, 4490 (2016). https://doi.org/10.1002/adma.201504187
  10. S. H. Cho, J. Sung, I. Hwang, R. H. Kim, Y. S. Choi, S. S. Jo, T. W. Lee, and C, Park, Adv. Mater. 24, 4540 (2012). https://doi.org/10.1002/adma.201201524
  11. A. Bernanose, M. Comte, and P. Vouaux, J. Chim. Phys. 50, 64 (1953). https://doi.org/10.1051/jcp/1953500064
  12. T. Sekitani, H. Nakajima, H. Maeda, T. Fukushima, T. Aida, K. Hata and T. Someya, Nature Mater. 8, 494 (2009). https://doi.org/10.1038/nmat2459
  13. M. S. White, M. Kaltenbrunner, E. D. Glowacki, K. Gutnichenko, G. Kettlgruber, I. Graz, S. Aazou, C. Ulbricht, D. A. M. Egbe, M. C. Miron, Z. Major, M. C. Scharber, T. Sekitani, T. Someya, S. Bauer and N. S. Sariciftci, Nature Photon 7, 811 (2013). https://doi.org/10.1038/nphoton.2013.188
  14. V. L. Colvin, M. C. Schlamp and A. P. Alivisatos, Nature 370, 354 (1994). https://doi.org/10.1038/370354a0
  15. X. Dai, Z. Zhang, Y. Jin, Y. Niu, H. Cao, X. Liang, L. Chen, J. Wang and X. Peng, Nature 515, 96 (2014). https://doi.org/10.1038/nature13829
  16. H.-M Kim, A. R. M. Yusoff, T.-W. Kim, Y.-G. Seal, H.-P. Kim and J. Jang, J. Mater. Chem. C 2, 2259 (2014). https://doi.org/10.1039/c3tc31932f
  17. J.-T. Seo, J. Han, T. Lim, K.-H. Lee, J. Hwang, H. Yang, and S. Ju ACS Nano 8, 12476 (2014). https://doi.org/10.1021/nn505316q
  18. P. Jing, W. Ji, Q. Zeng, D. Li, S. Qu, J. Wang and D. Zhang, Sci. Rep. 5, 12499 (2015). https://doi.org/10.1038/srep12499
  19. X. Yang, E. Mutlugun, C. Dang, K. Dev, Y. Gao, S. T. Tan, X. W. Sun, and H. V. Demir, ACS Nano 8, 8224 (2014). https://doi.org/10.1021/nn502588k
  20. M. K. Choi, J. Yang, K. Kang, D. C. Kim, C. Choi, C. Park, S. J. Kim, S. I. Chae, T.-H. Kim, J. H. Kim, T. Hyeon and D.-H. Kim, Nat. Commun. 6, 7149 (2015). https://doi.org/10.1038/ncomms8149
  21. J. Kim, H. J. Shim, J. Yang, M. K. Choi, D. C. Kim, J. Kim, T. Hyeon, and D.-H. Kim, Adv. Mater. 29, 1700217 (2017). https://doi.org/10.1002/adma.201700217
  22. T.-H. Kim, C.-S. Lee, S. Kim, J. Hur, S. Lee, K. W. Shin, Y.-Z. Yoon, M. K. Choi, J. Yang, D.-H. Kim, T. Hyeon, S. Park, and S. Hwang, ACS Nano 11, 5992 (2017). https://doi.org/10.1021/acsnano.7b01894
  23. S. M. Jeong, S. Song, H. Kim, S.-H. Baek and J. S. Kwak, RSC Adv. 7, 8816 (2017). https://doi.org/10.1039/C7RA00195A
  24. J.-K. Song, D. Son J. Kim, Y. J. Yoo, G. J. Lee, L. Wang, M. K. Choi, J. Yang, M. Lee, K. Do, J. H. Koo, N. Lu, J. H. Kim, T. Hyeon, Y. M. Song, D.-H. Kim, Adv. Funct. Mater. 27, 1605286 (2017). https://doi.org/10.1002/adfm.201605286
  25. N. Oh, B. H. Kim, S.-Y. Cho, S. Nam, S. P. Rogers, Y. Jiang, J. C. Flanagan, Y. Zhai, J.-H. Kim, J. Lee, Y. Yu, Y. K. Cho, G. Hur, J. Zhang, P. Trefonas, J. A. Rogers, and M. Shim, Science 355, 616 (2017). https://doi.org/10.1126/science.aal2038