초록 ▼

▣ 연구개요
□ (필요성) 양자점 전계 발광소자는 양자점의 우수한 색순도 기반, 기존 OLED를 대체할 수 있어, 디스플레이 산업의 주도권을 확보할 수 있는 차세대 디스플레이 소자이나, QD-EL 소자는 높은 발광 효율에 비하여 고전류 구동에서의 급격한 효율 저하 및 짧은 구동 수명을 가지기 때문에 소자의 신뢰성 향상을 위한 연구개발이 필요.
□ (목표) : 기존의 QD-EL 소자의 구조적인 한계로 인해 발생하는 신뢰성 저하 문제를 극복할 수 있는 고신뢰성의 후막형(Ultrathick) 양자점 전계 발광소자 구조 개발

▣ 연구개요
□ (필요성) 양자점 전계 발광소자는 양자점의 우수한 색순도 기반, 기존 OLED를 대체할 수 있어, 디스플레이 산업의 주도권을 확보할 수 있는 차세대 디스플레이 소자이나, QD-EL 소자는 높은 발광 효율에 비하여 고전류 구동에서의 급격한 효율 저하 및 짧은 구동 수명을 가지기 때문에 소자의 신뢰성 향상을 위한 연구개발이 필요.
□ (목표) : 기존의 QD-EL 소자의 구조적인 한계로 인해 발생하는 신뢰성 저하 문제를 극복할 수 있는 고신뢰성의 후막형(Ultrathick) 양자점 전계 발광소자 구조 개발
□ (연구개발내용)
① 양자점 복합 구조체 기반의 두꺼운 발광층 개발
② 다층구조 기반의 고전도성 & 기능성 전하 수송층 개발
③ 고신뢰성의 후막형(Ultrathick) QD-EL 소자 개발
④ 양자점 전계 발광소자의 구동에 의한 열화 메커니즘 분석

▣ 연구 목표대비 연구결과
￭ QD-EL소자 구동수명: 4,500 시간 (100nit기준)
· 전도도가 우수한 다층구조의 후막형 전하전달층 구조 개발
- ZMO/ZnO/ZMO 적층구조의 전자주입/전달층 개발을 통해 반감수명 10,000 시간 달성
￭ EML 두께: 50 nm
· 전도성 고분자-QD 혼성체 구조를 통해 발광층의 두께 증가 및 소자의 신뢰성 향상
- QD/VNPB/QD 구조로 발광층 두께 50 nm 달성
￭ 전하수송층 구동전류: 100 mA/cm² (@ 3V)
· 우수한 구동전류 특성을 가지는 다층 정공전달 구조 개발 (VNPB / PMA / VNPB / PMA / VNPB)
- 3V 구동시, 전류밀도 495 mA/cm² 달성
￭ SCIE 논문 게재: 연 1회 이상
· SCIE 논문 총 2건, KCI 논문 1건 게재
· 국내 특허 1건 출원
· 국제학술대회 발표 6건, 국내학술대회 발표 1건

▣ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
□ 본 연구개발을 통해 QD-EL소자의 수명향상 구조는 소자적 관점에서 수명 향상을 위한 방법으로, 구동전압, 소자 효율 등 기존 QD-EL소자의 특성의 저해 없이 구동수명을 개선할 수 있는 구조이며, 더불어 안정성이 개선된 재료와 결합된다면 QD-EL 소자의 수명을 극대화 할 수 있을 것으로 기대되며, 이를 기반으로 양자점 전계발광소자의 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대됨
□ 이러한 양자점 전계발광소자의 수명향상 기술은 현재 디스플레이 산업에서 시장 점유율을 급격히 확대하고 있는 중국과의 기술 격차를 확대하고, 차세대 디스플레이 기술을 바탕으로 국내 디스플레이 산업의 경쟁력을 확보하여 미래 디스플레이 시장을 선도할 수 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)