• 진공이야기
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• 제4권4호
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• pp.14-17
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• 2017

Recently, quantum-dots light emitting diodes (QLEDs) are considered as a next-generation display due to the superior luminescence behaviors, photo stability and narrow spectral emission bandwidth. Moreover, the emission color of QLEDs can be easily controlled by changing the dimension of quantum dots (QDs). A flexible display based on QLEDs can be achieved using low-cost solution process, such as a printing technology. Therefore, QLEDs are expected as a next generation display. In this document, recent progresses in QDs technology will be introduced.

• Current Optics and Photonics
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• 제4권3호
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• pp.161-173
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• 2020

Colloidal quantum dots (QDs) have gained tremendous attention as a key material for highly advanced display technologies. The performance of QD light-emitting diodes (QLEDs) has improved significantly over the past two decades, owing to notable progress in both material development and device engineering. The brightness of QLEDs has improved by more than three orders of magnitude from that of early-stage devices, and has attained a value in the range of traditional inorganic LEDs. The emergence of high-luminance (HL) QLEDs has induced fresh demands to incorporate the unique features of QDs into a wide range of display applications, beyond indoor and mobile displays. Therefore it is necessary to assess the present status and prospects of HL-QLEDs, to expand the application domain of QD-based light sources. As part of this study, we review recent advances in HL-QLEDs. In particular, based on reports of brightness exceeding 10⁵ cd/㎡, we have summarized the major approaches toward achieving high brightness in QLEDs, in terms of material development and device engineering. Furthermore, we briefly introduce the recent progress achieved toward QD laser diodes, being the next step in the development of HL-QLEDs. This review provides general guidelines for achieving HL-QLEDs, and reveals the high potential of QDs as a universal material solution that can enable realization of a wide range of display applications.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제35권1호
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• pp.93-97
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• 2022

We report highly efficient quantum dot light-emitting diodes (QLEDs) with TiO₂ nanoparticles (NPs) as an alternative electron transport layer (ETL) and poly (methyl methacrylate) (PMMA) as an insulating layer. TiO₂ NPs were applied as ETLs of inverted structured QLEDs and the effect of the addition of PMMA between ETL and emission layer (EML) on device characteristics was studied in detail. A thin PMMA layer supported to make the charge balance in the EML of QLEDs due to its insulating property, which limits electron injection effectively. Green QLEDs with a PMMA layer produced the maximum luminance of 112,488 cd/m² and a current efficiency of 25.92 cd/A. We expect the extended application of TiO₂ NPs as the electron transport layer in inverted structured QLEDs device in the near future.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권4호
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• pp.49-53
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• 2022

본 연구는 최적화된 전기발광 성능을 가진 양자점 전계 발광 다이오드 소자를 제작하기 위해 RF sputtering 기법으로 Zn_0.85Mg_0.15O 박막을 전자수송층으로 적용하였다. 일반적으로 양자점 전계 발광 다이오드에서 ZnO 나노입자는 적절한 에너지 준위를 가지고 있어 전자 이동도가 빠르고 용액 처리가 용이하다는 장점으로 전자 수송층으로 널리 사용되는 재료이다. 그러나, 용액형 ZnO 나노입자의 불안정성 문제는 아직 해결되지 않고 있다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 ZnO에 15 % Mg을 도핑한 ZnMgO 박막을 RF sputtering법으로 제작하고 전자수송층으로 적용한 소자를 최적화하였다. 최적화된 ZnMgO 박막을 이용한 소자는 최대 휘도 15,972 cd/m², 전류효율 7.9 cd/A를 보였다. Sputtering ZnMgO 박막 기반 양자점 전계 발광 다이오드 소자는 용액형 ZnO 나노입자의 문제를 해결하고 미래 디스플레이 소자 제작 기술의 적용 가능성을 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제26권3호
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• pp.71-74
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• 2019

본 연구는 발광층으로의 전자 주입을 억제하기 위해 ZnO 나노입자보다 낮은 전자 이동도를 갖는 $TiO_2$ 나노입자를 무기 전자 수송층으로 사용하여 standard와 inverted 두 가지 구조의 양자점 전계발광 소자를 제작하고 그 특성을 비교하였다. Standard 구조의 소자에서는 전류 밀도가 낮은 것에 비해 inverted 구조의 소자에서는 전류 밀도가 매우 높은 것을 확인하였다. 휘도의 경우 inverted 구조의 소자가 standard 구조의 소자보다 더 높았지만 높은 전류 밀도로 인해 낮은 전류 효율을 나타냈다. 또한 전류 밀도가 높은 만큼 구동 전압이 높았으며, 방출 파장 스펙트럼에서 적색 편이를 확인하였다. Standard 구조의 소자에서 나타난 낮은 전류 밀도를 통해, $TiO_2$ 나노입자가 양자점 전계발광 소자에서 전자 주입을 억제할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권4호
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• pp.69-72
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• 2021

Quantum Dot Light-Emitting Diodes (QLEDs)는 제조 공정이 용액 공정을 기반으로 하기 때문에 잉크젯 공정에 쉽게 적용할 수 있다. 하지만 QLED의 적층은 서로 다른 용매를 사용하는 직교 공정이 필요하기 때문에 잉크젯 인쇄 공정이 더 복잡하며 비용이 상승한다. 따라서 한 번의 공정으로 두 개의 층을 증착하면 제조 단계를 줄일 수 있어 공정 시간이 절감된다. 이 연구에서 우리는 QD와 정공 수송 재료의 혼합물을 사용하여 standard 구조의 QLED를 제작하였다. TFB와 QD를 클로로벤젠에 분산시켜 혼합층에 사용하였고, 소자는 45,850 cd/m²의 최고 휘도를 나타내었다. 이 연구는 잉크젯 프린팅 공정을 적용하여 전계발광 장치를 제작할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.466-466
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• 2013

Quantum-dot materials have introduced novel applications in organic light-emitting diodes and solar cells. The size controllability and structure modifications have continuously been upgrading the applicability to optoelectronic and flat-panel displays. In particular, quantum-dot organic light-emitting diodes (QLEDs) are a device driven through the electrical field applied to the electrical diodes. The QLEDs are affected by the constituent materials and the corresponding device structures. Conventionally, the electrical properties are characterized only in terms of dc-based current-voltage characteristics. The dynamic change in light-emitting diodes should be characterized in emitted and non-emitted states. Therefore, the frequency-dependent impedance can offer different information on the electrical performance in QLED. The current work reports an auxiliary information on the electrical and optical features originating from quantum-dot organic light-emitting diodes. The empirical characterizations are discussed towards an experimental tool in optimizing the light-emitting diodes.

• 접착 및 계면
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• 제23권2호
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• pp.17-24
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• 2022

양자점은 수 나노미터 크기의 반도체 나노입자로 우수한 발광 특성 및 색순도, 간단한 밴드갭 조절의 장점 때문에 이를 발광원으로 사용한 양자점 디스플레이가 차세대 디스플레이로 주목받고 있다. 하지만 전하 주입 불균형 문제로 인해서 소자의 효율 및 안정성에 큰 문제가 발생하고 이를 해결하기 위한 많은 연구가 진행되었다. 본 논문에서는 전자 및 정공 수송층에 중간층을 삽입하여 양자점 디스플레이의 발광과 수명 특성을 향상시킨 연구와 정공 수송층의 구조 변화를 통해서 정공 수송 능력을 향상시킨 연구들에 대해서 소개하고자 한다.

• 센서학회지
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• 제32권6호
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• pp.455-461
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• 2023

We investigated the electrical characteristics of ZnO nanoparticles (NPs) with air exposure that is a widely used electron transport layer for quantum dot light-emitting diodes (QLEDs). Upon air exposure, we observed changes in the density of states (DOS) of the trap levels of ZnO NPs. In particular, with air exposure, the concentration of deep trap energy levels in ZnO NPs decreased and electron mobility significantly improved. Consequently, the air-exposed ZnO reduced leakage current by approximately one order of magnitude and enhanced the external quantum efficiency at the low driving voltage region of the QLED. In addition, based on the excellent conductivity properties, high-brightness QLEDs could be achieved.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권3호
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• pp.69-72
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• 2020

본 연구에서는 SnO₂ nanoparticles (NPs) 위에 TiO₂ NPs를 코팅하여 Quantum Dots Light Emitting Diodes (QLEDs)를 제작하였다. TiO₂ NPs는 SnO₂ NPs보다 conduction band minimum (CBM) 준위가 낮다. 따라서 SnO₂ 층과 발광층의 CBM 준위 사이에 위치해 에너지 장벽을 감소시키고, 전자의 이동을 원활하게 할 것으로 예상하였다. QLEDs는 inverted 구조로 제작되었으며, SnO₂ 단일층을 사용한 경우보다 발광 특성이 향상된 것을 확인하였다. 이중 전자수송층을 적용한 이번 연구를 통해 SnO₂를 QLEDs에 전자수송층으로 적용할 수 있을 것으로 기대한다.