페닐아자이드 리간드 가교제를 이용한 InP 발광성 양자점 박막의 화학적 내구성 확보 연구
Acquiring chemically robust InP quantum dot films using phenylazide-based ligand crosslinkers
- 주제(키워드) 잉크젯 프린팅 , 용액공정 , 광가교 , 열가교 , 양자점 , Aryl azide , Ink-jet pristine process , Thermal crosslinking , Photo crosslinking , Quantum dot , Aryl azide , High resolution patterning , Solution process , Light emitting polymer semiconductor
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 강문성
- 발행년도 2021
- 학위수여년월 2021. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 화공생명공학과
- UCI I804:11029-000000065878
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
양자점은 간단한 크기 조절을 통하여 다양하며 순도 높은 파장의 빛을 낼 수 있는 각광받는 발광물질이다. 차세대 발광 물질인 양자점을 기반으로 한 잉크젯 프린팅 공정은 용액공정을 통해 저 비용으로 고해상도 대면적 디스플레이 제작을 가능하게 해준다. 각기 다른 기능을 하는 소재의 적층으로 이루어진 양자점 전계발광소자(QLED)의 구조를 고려할 때, 이를 용액공정으로 제조하기 위해서는 형성되는 양자점 층이 후속으로 공정되는 소재의 적층시 변질되지 않는, 층간 혼합 문제는 반드시 해결해야하는 문제이다. 이에 우리는 광 및 열에 의해 양자점 리간드와 결합 가능한 가교제를 도입하여 양자점 박막을 가교를 시켰으며, 이에 따라 층간 혼합 문제를 해결하였다. 우리는 아자이드 활성 그룹을 여섯 개를 포함하는 가교제를 도입하여 UV 광원(254 nm)과 양자점의 발광 효율에 5 % 미만으로 영향을 주는 140 도 온도에서 양자점 박막의 母(모) 용매에 대한 내 화학성을 확보 하였다. 따라서 가교된 양자점 박막의 잔막율을 80 % 이상 유지 가능한 임계 함량(Critical loading)을 2 vol% 까지 줄일 수 있었다. 또한 가교된 양자점 박막의 발광 효율의 저하를 5% 까지 줄였다. 본 연구는 양자점과 가교제의 단순 혼합 및 기존에 사용된 공정에 적용하여 양자점 박막의 내화학성 확보에 대한 방법을 제시하며, 앞으로의 QLED 소자 개발에 대한 가능성을 보여준다.
more초록/요약
Quantum dots are light-emitting materials that can be easily adjusted in size and emit high-purity light. The inkjet printing process based on quantum dots, a next-generation light emitting material, enables the production of high-resolution large-area displays at low cost through a solution process. When considering the structure of a quantum dot light emitting diode(QLED) composed of a stack of materials with different functions, in order to manufacture it by a solution process, the formed quantum dot layer does not deteriorate when the material to be processed subsequently is stacked. Is a problem that must be solved. Accordingly, we crosslinked the quantum dot thin film by introducing a crosslinking agent capable of binding to the quantum dot ligand by light and heat, thereby solving the interlayer mixing problem. We introduced a crosslinking agent containing six azide-activated groups to the UV light source (254 nm) and the quantum dot thin film at a temperature of 140 degrees that affects the luminous efficiency of less than 5% for chemical robustness. Therefore, the critical loading that can maintain the residual film ratio of the crosslinked quantum dot thin film by 80% is reduced to 2 vol%. In addition, the decrease in luminous efficiency of the crosslinked quantum dot thin film was reduced to 5%. This study presents a method for chemical robustness of a quantum dot thin film by applying it to a simple mixing of a quantum dot and a crosslinking agent at a previously used process, and shows the possibility of developing a QLED device in the future.
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