[논문]QLEDs 효율 및 안정성 향상을 위한 전하 수송 소재 개발 동향

김예진; 박수진; 이동구; 이원호

doi:10.17702/jai.2022.23.2.17

QLEDs 효율 및 안정성 향상을 위한 전하 수송 소재 개발 동향
Research trend in the development of charge transport materials to improve the efficiency and stability of QLEDs 원문보기

접착 및 계면 = Journal of adhesion and interface, v.23 no.2, 2022년, pp.17 - 24

김예진 (금오공과대학교 고분자공학과) , 박수진 (금오공과대학교 고분자공학과) , 이동구 (경상국립대학교 반도체공학과) , 이원호 (금오공과대학교 고분자공학과)

초록
AI-Helper

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.

Abstract ▼ AI-Helper

Colloidal quantum dots (QDs) have gained attention for applications in quantum dot light emitting diodes (QLEDs) due to their high photoluminescence quantum yield, narrow emission spectra, and tunable bandgap. Nevertheless, non-radiative recombination induced by electron and hole imbalance deteriorates the device efficiency and stability. To overcome the problem, researchers have been trying to enhance hole transport properties of hole transporting layers (HTL) and/or slow down the electron injection in electron transport layer (ETL). Here, we summarize two approaches: i) development of interfacial materials between QD and ETL (or HTL); ii) engineering of HTL by blending or multi-layer approaches.

주제어

표/그림 (10)

그림 Figure 1. (a) An illustration of EL-QLEDs mechanism, (b) radiation recombination, and (c) Auger recombination.
그림 Figure 2. (a) Structure of PMMA. (b) energy band diagram of device. (c) Current density-voltage curves for the electron- only devices and (d) Time-resolved photoluminescence (TRPL) decay for the quantum dot films with different layers. Copyright 2014, Nature.
그림 Figure 3. (a) Chemical structure of PEIE. (b) Proposed energy band diagram of inverted multilayered QLED showing a VBM upshift of QDs by 0.6 eV when 15.5 nm PEIE was applied and (c) current efficiency-EQE-luminance characteristics of those two devices. Copyright 2017, ACS Publications. (d) Chemical structure of PEI. (e) Schematic illustration of the energy graph and (f) current density- voltage curve of red QELD. Copyright 2020, Royal Society of Chemistry.
그림 Figure 4. (a) Chemical structure of zirconium acetylacetonate (Zr(acac)4). (b) UPS of ITO/Zn_0.9Mg_0.1O and ITO/Zn_0.9Mg_0.1O/Zr (acac)4, showing the normalized secondary electron cutoff. (c) EQE and power conversion efficiency (PCE) versus voltage characteristics of the devices with the best efficiency and (d) comparison of Zr(acac)₄ and PEIE as interlayers for maximum EQEs with different thicknesses. Copyright 2019, Royal Society of Chemistry.
그림 Figure 5. Chemical structures of HTL materials.
표 Table 1. Device performances discussed in section 2
그림 Figure 6. (a) Device schematic of QLED and (b) energy diagram of different HTL materials. (c) Current densityvoltage- luminance (J-V-L) characteristics and (d) current efficiency characteristics. Copyright 2013, ACS Publications.
그림 Figure 7. (a) Device schematic of QLED. (b) Energy diagram of QLED. Copyright 2020, IEEE. (c) Schematic of the cross-linking process of the blended HTL and (d) Energy diagram of QLED. Copyright 2020, ACS Publications.
그림 Figure 8. (a) Comparison of single and multi-layer HTL QLEDs for charge accumulation and device stability. (b) J-V-L characteristics and (c) EQE characteristics. Copyright 2020, ACS Publications.
표 Table 2. Device performances discussed in section 3

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