KR20210046560A - Quantum dot light emitting device and eletronic device - Google Patents
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Abstract
Description
양자점 발광 소자와 전자 장치에 관한 것이다.It relates to a quantum dot light emitting device and an electronic device.
나노 입자는 벌크 물질과 달리 물질의 고유 특성이라 알려져 있는 물리적 특성(에너지 밴드갭, 녹는점 등)을 입자 크기에 따라 조절할 수 있다. 예를 들어, 양자점(quantum dot)이라고도 불리는 반도체 나노 결정은 광 에너지 또는 전기 에너지를 공급받아 양자점 크기에 대응하는 파장의 빛을 낼 수 있다. 이에 따라 양자점은 소정 파장의 빛을 내는 발광체로 사용될 수 있다.Unlike bulk materials, nanoparticles can control physical properties (energy bandgap, melting point, etc.) known as intrinsic properties of a material according to particle size. For example, semiconductor nanocrystals, also called quantum dots, can receive light energy or electrical energy to emit light having a wavelength corresponding to the size of the quantum dot. Accordingly, the quantum dot can be used as a light emitter that emits light of a predetermined wavelength.
근래, 양자점을 발광체로 사용하는 양자점 발광 소자에 대한 연구가 진행되고 있다. 그러나 양자점은 기존 발광체와 다르므로 양자점 발광 소자의 성능을 개선할 수 있는 새로운 방안이 요구되고 있다.Recently, research on a quantum dot light emitting device using quantum dots as a light emitter is being conducted. However, since quantum dots are different from existing light-emitting bodies, a new way to improve the performance of quantum dot light-emitting devices is required.
일 구현예는 개선된 성능을 구현할 수 있는 양자점 발광 소자를 제공한다.One embodiment provides a quantum dot light emitting device capable of implementing improved performance.
다른 구현예는 상기 양자점 발광 소자를 포함하는 전자 장치를 제공한다.Another embodiment provides an electronic device including the quantum dot light emitting device.
일 구현예에 따르면, 제1 전극과 제2 전극, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 양자점 층, 상기 양자점 층과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 제1 전자 수송층, 그리고 상기 양자점 층과 상기 제1 전자 수송층 사이에 위치하는 제2 전자 수송층을 포함하고, 상기 제1 전자 수송층과 상기 제2 전자 수송층은 각각 무기 물질을 포함하며, 상기 제2 전자 수송층의 LUMO 에너지 준위는 상기 제1 전자 수송층의 LUMO 에너지 준위보다 얕고, 상기 양자점 층의 LUMO 에너지 준위는 상기 제2 전자 수송층의 LUMO 에너지 준위보다 얕은 양자점 발광 소자를 제공한다.According to an embodiment, a first electrode and a second electrode, a quantum dot layer positioned between the first electrode and the second electrode, a first electron transport layer positioned between the quantum dot layer and the second electrode, and the quantum dot And a second electron transport layer positioned between the layer and the first electron transport layer, the first electron transport layer and the second electron transport layer each include an inorganic material, and the LUMO energy level of the second electron transport layer is It provides a quantum dot light emitting device that is shallower than the LUMO energy level of the first electron transport layer and the LUMO energy level of the quantum dot layer is shallower than the LUMO energy level of the second electron transport layer.
상기 제1 전자 수송층의 LUMO 에너지 준위와 상기 제2 전자 수송층의 LUMO 에너지 준위의 차이는 약 0.01eV 내지 1.20eV일 수 있고, 상기 제2 전자 수송층의 LUMO 에너지 준위와 상기 양자점 층의 LUMO 에너지 준위의 차이는 약 0.01eV 내지 1.20eV일 수 있다.The difference between the LUMO energy level of the first electron transport layer and the LUMO energy level of the second electron transport layer may be about 0.01 eV to 1.20 eV, and the LUMO energy level of the second electron transport layer and the LUMO energy level of the quantum dot layer are The difference can be between about 0.01 eV and 1.20 eV.
상기 제1 전자 수송층의 LUMO 에너지 준위와 상기 제2 전자 수송층의 LUMO 에너지 준위의 차이는 약 0.01eV 내지 0.80eV일 수 있고, 상기 제2 전자 수송층의 LUMO 에너지 준위와 상기 양자점 층의 LUMO 에너지 준위의 차이는 약 0.90eV 내지 1.20eV일 수 있다.The difference between the LUMO energy level of the first electron transport layer and the LUMO energy level of the second electron transport layer may be about 0.01 eV to 0.80 eV, and the LUMO energy level of the second electron transport layer and the LUMO energy level of the quantum dot layer are The difference can be between about 0.90 eV and 1.20 eV.
상기 제1 전자 수송층의 LUMO 에너지 준위는 약 3.2eV 내지 4.8eV일 수 있고 상기 제2 전자 수송층의 LUMO 에너지 준위는 약 2.8eV 내지 4.2eV일 수 있고 상기 양자점 층의 LUMO 에너지 준위는 약 2.5eV 내지 3.6eV일 수 있다.The LUMO energy level of the first electron transport layer may be about 3.2 eV to 4.8 eV, the LUMO energy level of the second electron transport layer may be about 2.8 eV to 4.2 eV, and the LUMO energy level of the quantum dot layer may be about 2.5 eV to about 2.5 eV. It can be 3.6 eV.
상기 제1 전자 수송층은 제1 금속 산화물 나노입자를 포함할 수 있고 상기 제2 전자 수송층은 상기 제1 금속 산화물 나노입자와 다른 제2 금속 산화물 나노입자를 포함할 수 있다. The first electron transport layer may include a first metal oxide nanoparticle, and the second electron transport layer may include a second metal oxide nanoparticle different from the first metal oxide nanoparticle.
상기 제1 금속 산화물 나노입자와 상기 제2 금속 산화물 나노입자는 각각 약 10nm 이하의 평균입경을 가질 수 있다.Each of the first metal oxide nanoparticles and the second metal oxide nanoparticles may have an average particle diameter of about 10 nm or less.
상기 제2 전자 수송층은 세륨 산화물, 스트론튬 티타늄 산화물, 니오븀 산화물, 바륨 주석 산화물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The second electron transport layer may include cerium oxide, strontium titanium oxide, niobium oxide, barium tin oxide, or a combination thereof.
상기 제2 전자 수송층은 세륨 산화물 나노입자, 스트론튬 티타늄 산화물 나노입자, 니오븀 산화물 나노입자, 바륨 주석 산화물 나노입자 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The second electron transport layer may include cerium oxide nanoparticles, strontium titanium oxide nanoparticles, niobium oxide nanoparticles, barium tin oxide nanoparticles, or a combination thereof.
상기 제2 전자 수송층은 n형 도펀트를 더 포함할 수 있다.The second electron transport layer may further include an n-type dopant.
상기 n형 도펀트는 알칼리 금속, Sn, Ni, Co, Mo, V, Ga, Mn, Fe, Nb, Sr, Ba, In, Ca, Zr, W, Ti, Y, Al 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The n-type dopant may include an alkali metal, Sn, Ni, Co, Mo, V, Ga, Mn, Fe, Nb, Sr, Ba, In, Ca, Zr, W, Ti, Y, Al, or a combination thereof. I can.
상기 n형 도펀트는 금속 원소, 금속 화합물, 금속 염 또는 이들의 조합의 형태로 포함될 수 있다.The n-type dopant may be included in the form of a metal element, a metal compound, a metal salt, or a combination thereof.
상기 n형 도펀트는 Cs, Rb, Li, Na, K, 세슘 카보네이트(Cs2CO3), 세슘 포스페이트(Cs3PO4), 세슘 바나데이트(Cs3VO4), 세슘 아자이드(CsN3), 리튬 나이트라이드(Li3N), 루비듐 카보네이트(Rb2CO3) 또는 이들로부터 유래되는 금속 염을 포함할 수 있다.The n-type dopant is Cs, Rb, Li, Na, K, cesium carbonate (Cs 2 CO 3 ), cesium phosphate (Cs 3 PO 4 ), cesium vanadate (Cs 3 VO 4 ), cesium azide (CsN 3 ) , Lithium nitride (Li 3 N), rubidium carbonate (Rb 2 CO 3 ), or a metal salt derived therefrom.
상기 제2 전자 수송층은 상기 세륨 산화물과 상기 세슘 카보네이트를 포함할 수 있고, 세슘은 상기 제2 전자 수송층에 포함된 세륨과 세슘의 총 원자 수에 대하여 약 0.01 내지 40at%로 포함될 수 있다.The second electron transport layer may include the cerium oxide and the cesium carbonate, and cesium may be included in an amount of about 0.01 to 40 at% based on the total number of atoms of cerium and cesium included in the second electron transport layer.
상기 n형 도펀트는 상기 제2 전자 수송층에 대하여 약 5 내지 40부피%로 포함될 수 있다.The n-type dopant may be included in an amount of about 5 to 40% by volume with respect to the second electron transport layer.
상기 제1 전자 수송층은 Zn, Mg, Co, Ni, Ga, Al, Ca, Zr, W, Li, Ti, Ta, Sn, Hf 및 Ba에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제1 금속 산화물 나노입자를 포함할 수 있다.The first electron transport layer includes first metal oxide nanoparticles including at least one selected from Zn, Mg, Co, Ni, Ga, Al, Ca, Zr, W, Li, Ti, Ta, Sn, Hf, and Ba can do.
상기 제1 전자 수송층은 Zn1-xQxO (Q는 Zn을 제외한 금속이고, 0≤x<0.5 이다)로 표현되는 아연 산화물 나노입자를 포함할 수 있다.The first electron transport layer may include zinc oxide nanoparticles represented by Zn 1-x Q x O (Q is a metal excluding Zn, and 0≦x<0.5).
Q는 Mg, Co, Ni, Ga, Al, Ca, Zr, W, Li, Ti, Ta, Sn, Hf, Si, Ba 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.Q may include Mg, Co, Ni, Ga, Al, Ca, Zr, W, Li, Ti, Ta, Sn, Hf, Si, Ba, or a combination thereof.
상기 제1 전자 수송층은 Zn1-xQxO (Q는 Mg, Co, Ni, Ga, Al, Ca, Zr, W, Li, Ti, Ta, Sn, Hf, Si, Ba 또는 이들의 조합이고, 0≤x<0.5 이다)로 표현되는 아연 산화물 나노입자를 포함할 수 있고, 상기 제2 전자 수송층은 세륨 산화물 나노입자를 포함할 수 있으며, 상기 아연 산화물 나노입자와 상기 세륨 산화물 나노입자의 평균 입경은 각각 약 10nm 이하일 수 있다. The first electron transport layer is Zn 1-x Q x O (Q is Mg, Co, Ni, Ga, Al, Ca, Zr, W, Li, Ti, Ta, Sn, Hf, Si, Ba, or a combination thereof. , 0≤x<0.5), and the second electron transport layer may include cerium oxide nanoparticles, and the average of the zinc oxide nanoparticles and the cerium oxide nanoparticles Each of the particle diameters may be about 10 nm or less.
상기 제2 전자 수송층은 세슘, 세슘 카보네이트 또는 이들의 조합을 더 포함할 수 있다.The second electron transport layer may further include cesium, cesium carbonate, or a combination thereof.
상기 제2 전자 수송층은 상기 제1 전자 수송층보다 얇을 수 있다.The second electron transport layer may be thinner than the first electron transport layer.
다른 구현예에 따르면, 상기 양자점 발광 소자를 포함하는 전자 장치를 제공한다.According to another embodiment, an electronic device including the quantum dot light emitting device is provided.
양자점 발광 소자의 특성을 개선할 수 있다.It is possible to improve the characteristics of the quantum dot light emitting device.
도 1은 일 구현예에 따른 양자점 발광 소자를 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 2는 도 1의 양자점 발광 소자의 양자점 층과 제1 및 제2 전자 수송층의 에너지 준위를 개략적으로 보여주는 에너지 다이아그램이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a quantum dot light emitting device according to an embodiment,
FIG. 2 is an energy diagram schematically showing energy levels of a quantum dot layer and first and second electron transport layers of the quantum dot light emitting device of FIG. 1.
이하, 구현예들에 대하여 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 권리 범위는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.Hereinafter, implementation examples will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily implement them. However, the scope of rights may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. In the drawings, the thicknesses are enlarged in order to clearly express various layers and regions. Like reference numerals are attached to similar parts throughout the specification. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the case where the other part is "directly above", but also the case where there is another part in the middle. Conversely, when one part is "directly above" another part, it means that there is no other part in the middle.
이하에서 ‘조합’이란 혼합 및 둘 이상의 적층 구조를 포함한다.Hereinafter, the term “combination” includes a mixture and two or more laminated structures.
이하에서 '금속'은 금속과 반금속을 모두 포함한다.Hereinafter,'metal' includes both metals and semimetals.
이하, 일 함수(workfunction), HOMO 에너지 준위 또는 LUMO 에너지 준위의 값은 진공 레벨(vacuum level)로부터의 절대값으로 표시된다. 또한 일 함수, HOMO 에너지 준위 또는 LUMO 에너지 준위가 깊다, 높다 또는 크다는 것은 진공 레벨을 '0eV'로 하여 절대값이 큰 것을 의미하고 일 함수, HOMO 에너지 준위 또는 LUMO 에너지 준위가 얕다, 낮다 또는 작다는 것은 진공 레벨을 '0eV'로 하여 절대값이 작은 것을 의미한다.Hereinafter, the value of the work function, the HOMO energy level, or the LUMO energy level is expressed as an absolute value from a vacuum level. In addition, the work function, the HOMO energy level, or the LUMO energy level is deep, high or large, meaning that the vacuum level is set to '0eV' and the absolute value is large, and the work function, the HOMO energy level, or the LUMO energy level is shallow, low or small. This means that the absolute value is small with the vacuum level set to '0eV'.
이하, HOMO 에너지 준위는 AC-3 장비(Riken Keiki Co. Ltd.)를 사용하여 약 20nm 내지 30nm 두께의 박막의 광전 일함수(photoelectric workfunction)를 측정하고 7.0~4 eV 범위에서 다음 관계식에 의해 조사된 에너지에 대하여 광전 효과(photoelectron effect)에 기인한 방출 에너지를 계산하여 얻는다.Hereinafter, the HOMO energy level is measured by the following relational expression in the range of 7.0 to 4 eV by measuring the photoelectric workfunction of a thin film of about 20 nm to 30 nm thickness using AC-3 equipment (Riken Keiki Co. Ltd.) It is obtained by calculating the emission energy due to the photoelectron effect for the generated energy.
[관계식][Relationship]
E=h·c/λE=h·c/λ
(h: plank's constant, c: light velocity, λ: wavelength)(h: plank's constant, c: light velocity, λ: wavelength)
LUMO 에너지 준위는 UPS (ultraviolet photoelectron spectroscopy)로 측정된 값일 수 있다.The LUMO energy level may be a value measured by UPS (ultraviolet photoelectron spectroscopy).
이하 도면을 참고하여 일 구현예에 따른 양자점 발광 소자를 설명한다.Hereinafter, a quantum dot light emitting device according to an embodiment will be described with reference to the drawings.
도 1은 일 구현예에 따른 양자점 발광 소자를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 양자점 발광 소자의 양자점 층과 제1 및 제2 전자 수송층의 에너지 준위를 개략적으로 보여주는 에너지 다이아그램이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a quantum dot light emitting device according to an embodiment, and FIG. 2 is an energy diagram schematically showing energy levels of a quantum dot layer and first and second electron transport layers of the quantum dot light emitting device of FIG. 1 .
도 1을 참고하면, 일 구현예에 따른 양자점 발광 소자(10)는 서로 마주하는 제1 전극(11)과 제2 전극(12); 제1 전극(11)과 제2 전극(12) 사이에 위치하는 양자점 층(13); 제1 전극(11)과 양자점(13) 사이에 위치하는 정공 수송층(14); 제2 전극(12)과 양자점 층(13) 사이에 위치하는 제1 전자 수송층(15)과 제2 전자 수송층(16)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a quantum dot
기판(도시하지 않음)은 제1 전극(11) 측에 배치될 수도 있고 제2 전극(12) 측에 배치될 수 있다. 기판은 예컨대 유리와 같은 무기 물질; 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리아미드, 폴리에테르술폰 또는 이들의 조합과 같은 유기 물질; 또는 실리콘웨이퍼 등으로 만들어질 수 있다. 기판은 생략될 수 있다.The substrate (not shown) may be disposed on the side of the
제1 전극(11)과 제2 전극(12) 중 어느 하나는 애노드(anode)이고 다른 하나는 캐소드(cathode)이다. 일 예로, 제1 전극(11)은 애노드일 수 있고 제2 전극(12)은 캐소드일 수 있다. 일 예로, 제1 전극(11)은 캐소드일 수 있고 제2 전극(12)은 애노드일 수 있다.One of the
제1 전극(11)은 높은 일 함수를 가지는 도전체로 만들어질 수 있으며, 예컨대 금속, 도전성 금속 산화물 또는 이들의 조합으로 만들어질 수 있다. 제1 전극(11)은 예컨대 니켈, 백금, 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물, 인듐산화물, 주석산화물, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO) 또는 불소 도핑된 주석 산화물과 같은 도전성 금속 산화물; 또는 ZnO와 Al 또는 SnO2와 Sb와 같은 금속과 산화물의 조합 등으로 만들어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The
제2 전극(12)은 제1 전극(11)보다 낮은 일 함수를 가진 도전체로 만들어질 수 있으며, 예컨대 금속, 도전성 금속 산화물 및/또는 도전성 고분자로 만들어질 수 있다. 제2 전극(12)은 예컨대 알루미늄, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 은, 주석, 납, 세슘, 바륨 등과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al, LiO2/Al, Liq/Al, LiF/Ca 및 BaF2/Ca과 같은 다층 구조 물질을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
제1 전극(11)의 일 함수는 제2 전극(12)의 일 함수보다 높을 수 있으며, 예컨대 제1 전극(11)의 일 함수는 예컨대 약 4.5eV 내지 5.0eV일 수 있고 제2 전극(12)의 일 함수는 예컨대 약 4.0eV 내지 4.7eV 일 수 있다. 상기 범위 내에서 제1 전극(11)의 일 함수는 예컨대 약 4.6eV 내지 4.9eV일 수 있고 제2 전극(12)의 일 함수는 예컨대 약 4.0eV 내지 4.5eV일 수 있다.The work function of the
제1 전극(11)과 제2 전극(12) 중 적어도 하나는 투광 전극일 수 있으며, 투광 전극은 예컨대 아연산화물, 인듐산화물, 주석산화물, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO) 또는 불소 도핑된 주석 산화물과 같은 도전성 금속 산화물, 또는 얇은 두께의 단일층 또는 복수층의 금속 박막으로 만들어질 수 있다. 제1 전극(11)과 제2 전극(12) 중 어느 하나가 불투광 전극인 경우 예컨대 알루미늄(Al), 은(Ag) 또는 금(Au)과 같은 불투명 도전체로 만들어질 수 있다.At least one of the
양자점 층(13)은 양자점을 포함한다. 양자점은 넓은 의미의 반도체 나노결정을 의미하며, 예컨대 등방성 반도체 나노결정, 퀀텀 로드 및 퀀텀 플레이트 등 다양한 모양을 가질 수 있다. 여기서 퀀텀 로드는 종횡비가 1보다 큰, 예컨대 종횡비가 약 2 이상, 약 3 이상 또는 약 5 이상인 양자점을 의미할 수 있다. 일 예로, 퀀텀 로드의 종횡비는 약 50 이하, 약 30 이하 또는 약 20 이하일 수 있다.The
양자점은 예컨대 약 1nm 내지 약 100nm의 입경(구형이 아닌 경우 가장 긴 부분의 크기)을 가질 수 있고, 예컨대 약 1nm 내지 80nm의 입경을 가질 수 있고, 예컨대 약 1nm 내지 50nm의 입경을 가질 수 있고, 예컨대 약 1nm 내지 20nm의 입경을 가질 수 있다.Quantum dots may have a particle diameter of, for example, about 1 nm to about 100 nm (the size of the longest part if not spherical), for example, may have a particle diameter of about 1 nm to 80 nm, and may have a particle diameter of, for example, about 1 nm to 50 nm, For example, it may have a particle diameter of about 1 nm to 20 nm.
양자점은 크기 및/또는 조성에 따라 에너지 밴드갭을 조절할 수 있으며, 이에 따라 발광 파장 또한 조절할 수 있다. 예컨대 양자점의 크기가 클수록 좁은 에너지 밴드갭을 가질 수 있으며 이에 따라 비교적 장파장 영역의 빛을 낼 수 있고, 양자점의 크기가 작을수록 넓은 에너지 밴드갭을 가지며 이에 따라 비교적 단파장 영역의 빛을 낼 수 있다.The energy band gap of the quantum dot can be adjusted according to the size and/or composition, and the emission wavelength can be adjusted accordingly. For example, the larger the size of the quantum dot, the narrower the energy band gap can be, and thus, light in a relatively long wavelength region can be emitted, and the smaller the size of the quantum dot has a wide energy band gap, and accordingly, light in a relatively short wavelength region can be emitted.
일 예로, 양자점은 크기 및/또는 조성에 따라 예컨대 가시광선 영역 중 소정 파장 영역의 빛을 낼 수 있다. 예컨대 양자점은 청색 광, 적색 광 또는 녹색 광을 낼 수 있으며, 청색 광은 예컨대 약 430nm 내지 480nm에서 피크 발광 파장을 가질 수 있고 적색 광은 약 600nm 내지 650nm에서 피크 발광 파장을 가질 수 있고 녹색 광은 예컨대 약 520nm 내지 560nm에서 피크 발광 파장을 가질 수 있다.For example, the quantum dot may emit light in a predetermined wavelength region among visible light regions according to the size and/or composition. For example, quantum dots may emit blue light, red light, or green light, and blue light may have a peak emission wavelength at, for example, about 430 nm to 480 nm, and red light may have a peak emission wavelength at about 600 nm to 650 nm, and green light is For example, it may have a peak emission wavelength at about 520 nm to 560 nm.
일 예로, 청색 광을 내는 양자점의 평균 크기는 예컨대 약 4.5nm 이하일 수 있으며, 예컨대 약 4.3nm 이하, 약 4.2nm 이하, 약 4.1nm 이하 또는 약 4.0nm 이하일 수 있다. 상기 범위 내에서 예컨대 약 2.0nm 내지 4.5nm일 수 있으며, 예컨대 약 2.0nm 내지 4.3nm, 약 2.0nm 내지 4.2nm, 약 2.0nm 내지 4.1nm, 약 2.0nm 내지 4.0nm 일 수 있다.For example, the average size of the quantum dots emitting blue light may be, for example, about 4.5 nm or less, for example, about 4.3 nm or less, about 4.2 nm or less, about 4.1 nm or less, or about 4.0 nm or less. Within the above range, for example, it may be about 2.0nm to 4.5nm, for example, about 2.0nm to 4.3nm, about 2.0nm to 4.2nm, about 2.0nm to 4.1nm, about 2.0nm to 4.0nm.
양자점은 예컨대 약 10% 이상의 양자 수율(quantum yield)을 가질 수 있으며, 상기 범위 내에서 예컨대 약 20% 이상, 약 30% 이상, 약 50% 이상, 약 60% 이상, 약 70% 이상 또는 약 90% 이상의 양자 수율을 가질 수 있다.Quantum dots may, for example, have a quantum yield of about 10% or more, and within this range, for example, about 20% or more, about 30% or more, about 50% or more, about 60% or more, about 70% or more, or about 90 % Or higher quantum yield.
양자점은 비교적 좁은 반치폭(full width at half maximum, FWHM)을 가질 수 있다. 여기서 반치폭은 피크 발광 지점의 반(half)에 대응하는 파장의 폭(width)으로, 반치폭이 작으면 좁은 파장 영역의 빛을 내어 높은 색 순도를 나타낼 수 있는 것을 의미한다. 양자점은 예컨대 약 50nm 이하의 반치폭을 가질 수 있으며, 상기 범위 내에서 예컨대 약 49nm 이하, 약 48nm 이하, 약 47nm 이하, 약 46nm 이하, 약 45nm 이하, 약 44nm 이하, 약 43nm 이하, 약 42nm 이하, 약 41nm 이하, 약 40nm 이하, 약 39nm 이하, 약 38nm 이하, 약 37nm 이하, 약 36nm 이하, 약 35nm 이하, 약 34nm 이하, 약 33nm 이하, 약 32nm 이하, 약 31nm 이하, 약 30nm 이하, 약 29nm 이하 또는 약 28nm 이하의 반치폭을 가질 수 있다. Quantum dots may have a relatively narrow full width at half maximum (FWHM). Here, the half width is the width of the wavelength corresponding to the half of the peak emission point, and when the half width is small, it means that light in a narrow wavelength range can be emitted to exhibit high color purity. Quantum dots may have a half width of, for example, about 50 nm or less, and within this range, for example, about 49 nm or less, about 48 nm or less, about 47 nm or less, about 46 nm or less, about 45 nm or less, about 44 nm or less, about 43 nm or less, about 42 nm or less, About 41 nm or less, about 40 nm or less, about 39 nm or less, about 38 nm or less, about 37 nm or less, about 36 nm or less, about 35 nm or less, about 34 nm or less, about 33 nm or less, about 32 nm or less, about 31 nm or less, about 30 nm or less, about 29 nm It may have a half width of less than or equal to about 28 nm.
일 예로, 양자점은 II족-VI족 반도체 화합물, III족-V족 반도체 화합물, IV족- VI족 반도체 화합물, IV족 반도체 화합물, I-III-VI족 반도체 화합물, I-II-IV-VI족 반도체 화합물, II-III-V족 반도체 화합물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. II-VI족 반도체 화합물은 예컨대 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물에서 선택되는 이원소 반도체 화합물; CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물에서 선택되는 삼원소 반도체 화합물; 및 HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물에서 선택되는 사원소 반도체 화합물에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. III-V족 반도체 화합물은 예컨대 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물에서 선택되는 이원소 반도체 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb 및 이들의 혼합물에서 선택되는 삼원소 반도체 화합물; 및 GaAlNP, GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물에서 선택되는 사원소 반도체 화합물에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. IV-VI족 반도체 화합물은 예컨대 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물에서 선택되는 이원소 반도체 화합물; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물에서 선택되는 삼원소 반도체 화합물; 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물에서 선택되는 사원소 반도체 화합물에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. IV족 반도체 화합물은 예컨대 Si, Ge 및 이들의 혼합물에서 선택되는 단원소 반도체 화합물; 및 SiC, SiGe 및 이들의 혼합물에서 선택되는 이원소 반도체 화합물에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. I-III-VI족 반도체 화합물은 예컨대 CuInSe2, CuInS2, CuInGaSe, CuInGaS 및 이들의 혼합물에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. I-II-IV-VI족 반도체 화합물은 예컨대 CuZnSnSe 및 CuZnSnS에서 선택될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. II-III-V족 반도체 화합물은 예컨대 InZnP를 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the quantum dot is a group II-VI semiconductor compound, a group III-V semiconductor compound, a group IV- group VI semiconductor compound, a group IV semiconductor compound, a group I-III-VI semiconductor compound, I-II-IV-VI A group semiconductor compound, a II-III-V group semiconductor compound, or a combination thereof may be included. Group II-VI semiconductor compounds include, for example, two-element semiconductor compounds selected from CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS, and mixtures thereof; CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgSZnS, MgZnTe, HgSZnS, MgZnTe ; And HgZnTeS, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe, and a quaternary semiconductor compound selected from a mixture thereof, but is not limited thereto. The III-V group semiconductor compound includes, for example, a binary semiconductor compound selected from GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb, and mixtures thereof; A ternary semiconductor compound selected from GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, and mixtures thereof; And GaAlNP, GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb, and mixtures thereof. It is not. The group IV-VI semiconductor compound includes, for example, a binary semiconductor compound selected from SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe, and mixtures thereof; A three-element semiconductor compound selected from SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe, and mixtures thereof; And SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe, and a quaternary element semiconductor compound selected from a mixture thereof, but are not limited thereto. The group IV semiconductor compound includes, for example, a single element semiconductor compound selected from Si, Ge, and mixtures thereof; And a two-element semiconductor compound selected from SiC, SiGe, and mixtures thereof, but is not limited thereto. The I-III-VI group semiconductor compound may be selected from, for example, CuInSe2, CuInS2, CuInGaSe, CuInGaS, and mixtures thereof, but is not limited thereto. The I-II-IV-VI group semiconductor compound may be selected from, for example, CuZnSnSe and CuZnSnS, but is not limited thereto. The II-III-V group semiconductor compound may include, for example, InZnP, but is not limited thereto.
양자점은 이원소 반도체 화합물, 삼원소 반도체 화합물 또는 사원소 반도체 화합물을 실질적으로 균일한 농도로 포함하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어 포함할 수 있다. Quantum dots may contain a two-element semiconductor compound, a three-element semiconductor compound, or a quaternary element semiconductor compound in a substantially uniform concentration, or may be divided into a state in which the concentration distribution is partially different.
일 예로, 양자점은 비카드뮴계 양자점(Cd-free quantum dot)을 포함할 수 있다. 카드뮴(Cd)은 심각한 환경/보건 문제를 야기할 수 있으며 다수의 국가들에서 유해물질 제한 지침(RoHS) 상 규제 대상 원소이므로, 비카드뮴계 양자점이 효과적으로 사용될 수 있다.For example, the quantum dot may include a Cd-free quantum dot. Cadmium (Cd) can cause serious environmental/health problems and is a regulated element under the Restriction of Hazardous Substances Directive (RoHS) in many countries, so non-cadmium-based quantum dots can be used effectively.
일 예로, 양자점은 예컨대 아연(Zn)과 텔루리움(Te) 및 셀레늄(Se) 중 어느 하나를 포함하는 반도체 화합물일 수 있다. 예컨대 양자점은 Zn-Te 반도체 화합물, Zn-Se 반도체 화합물 및/또는 Zn-Te-Se 반도체 화합물일 수 있다. 예컨대 Zn-Te-Se 반도체 화합물에서 텔루리움(Te)의 함량은 셀레늄(Se)의 함량보다 작을 수 있다. 반도체 화합물은 약 480nm 이하의 파장 영역, 예컨대 약 430nm 내지 480nm 파장 영역에서 피크 발광 파장(peak emission wavelength)을 가질 수 있으며 청색 광을 낼 수 있다.For example, the quantum dot may be a semiconductor compound including zinc (Zn), tellurium (Te), and selenium (Se). For example, the quantum dot may be a Zn-Te semiconductor compound, a Zn-Se semiconductor compound, and/or a Zn-Te-Se semiconductor compound. For example, the content of tellurium (Te) in the Zn-Te-Se semiconductor compound may be smaller than the content of selenium (Se). The semiconductor compound may have a peak emission wavelength in a wavelength region of about 480 nm or less, such as about 430 nm to 480 nm, and may emit blue light.
일 예로, 양자점은 예컨대 인듐(In)과 아연(Zn) 및 인(P) 중 적어도 하나를 포함하는 반도체 화합물일 수 있다. 예컨대 양자점은 In-P 반도체 화합물 및/또는 In-Zn-P 반도체 화합물일 수 있다. 예컨대 In-Zn-P 반도체 화합물에서 인듐(In)에 대한 아연(Zn)의 몰 비(mole ratio)는 약 25 이상일 수 있다. 상기 반도체 화합물은 약 480nm 이하의 파장 영역, 예컨대 약 430nm 내지 480nm의 파장 영역에서 피크 발광 파장을 가질 수 있으며 청색 광을 낼 수 있다.For example, the quantum dot may be a semiconductor compound including at least one of indium (In), zinc (Zn), and phosphorus (P). For example, the quantum dot may be an In-P semiconductor compound and/or an In-Zn-P semiconductor compound. For example, in the In-Zn-P semiconductor compound, a mole ratio of zinc (Zn) to indium (In) may be about 25 or more. The semiconductor compound may have a peak emission wavelength in a wavelength range of about 480 nm or less, for example, about 430 nm to 480 nm, and may emit blue light.
양자점은 하나의 양자점을 다른 양자점이 둘러싸는 코어-쉘(core-shell) 구조를 가질 수도 있다. 예컨대 양자점의 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다. 예컨대 양자점의 쉘을 구성하는 물질 조성이 양자점의 코어를 이루는 물질 조성보다 높은 에너지 밴드갭을 가질 수 있으며, 이에 따라 양자 구속 효과(quantum confinement effect)를 가질 수 있다.Quantum dots may have a core-shell structure in which one quantum dot is surrounded by another quantum dot. For example, the interface between the core of the quantum dot and the shell may have a concentration gradient that decreases toward the center of the concentration of an element present in the shell. For example, a material composition constituting a shell of a quantum dot may have a higher energy band gap than a material composition constituting a core of a quantum dot, and thus, may have a quantum confinement effect.
양자점은 하나의 양자점 코어와 이를 둘러싸는 다층의 양자점 쉘을 포함할 수 있다. 이때 다층의 쉘은 2층 이상의 쉘을 가지는 것으로 각각의 층은 독립적으로 단일 조성, 합금 및/또는 농도 구배를 가질 수 있다. 예컨대 다층의 쉘 중, 코어에서 먼 쪽에 위치하는 쉘이 코어에서 가깝게 위치하는 쉘보다 높은 에너지 밴드갭을 가질 수 있으며, 이에 따라 양자 구속 효과를 가질 수 있다.The quantum dot may include one quantum dot core and a multi-layered quantum dot shell surrounding it. In this case, the multi-layered shell has two or more shells, and each layer may independently have a single composition, an alloy, and/or a concentration gradient. For example, among the multilayered shells, a shell located far from the core may have a higher energy band gap than a shell located closer to the core, and thus, may have a quantum confinement effect.
일 예로, 코어-쉘 구조를 가지는 양자점은 예컨대 아연(Zn)과 텔루리움(Te) 및 셀레늄(Se) 중 적어도 하나를 포함하는 제1 반도체 화합물을 포함하는 코어와 상기 코어의 적어도 일부 위에 위치하고 상기 코어와 다른 조성을 가지는 제2 반도체 화합물을 포함하는 쉘(shell)을 포함할 수 있다.For example, the quantum dot having a core-shell structure is positioned on at least a part of the core and a first semiconductor compound including at least one of zinc (Zn), tellurium (Te), and selenium (Se), and the A shell including a second semiconductor compound having a composition different from that of the core may be included.
일 예로, 제1 반도체 화합물은 아연(Zn), 텔루리움(Te) 및 셀렌늄(Se)을 포함하는 Zn-Te-Se계 반도체 화합물일 수 있으며, 예컨대 소량의 텔루리움(Te)을 포함하는 Zn-Se 기반의 반도체 화합물일 수 있으며, 예컨대 ZnTexSe1-x (여기서, x는 0 보다 크고 0.05 이하임)로 표현되는 반도체 화합물일 수 있다.For example, the first semiconductor compound may be a Zn-Te-Se-based semiconductor compound including zinc (Zn), tellurium (Te), and selenium (Se), for example, containing a small amount of tellurium (Te). It may be a Zn-Se-based semiconductor compound, for example , a semiconductor compound represented by ZnTe x Se 1-x (where x is greater than 0 and less than or equal to 0.05).
예컨대 Zn-Te-Se계의 제1 반도체 화합물에서, 아연(Zn)의 몰 함량은 셀레늄(Se)의 몰 함량보다 많을 수 있고, 셀레늄(Se)의 몰 함량은 텔루리움(Te)의 몰 함량보다 많을 수 있다. 예컨대 제1 반도체 화합물에서, 셀레늄(Se)에 대한 텔루리움(Te)의 몰비는 약 0.05 이하, 약 0.049 이하, 약 0.048 이하, 약 0.047 이하, 약 0.045 이하, 약 0.044 이하, 약 0.043 이하, 약 0.042 이하, 약 0.041 이하, 약 0.04 이하, 약 0.039 이하, 약 0.035 이하, 약 0.03 이하, 약 0.029 이하, 약 0.025 이하, 약 0.024 이하, 약 0.023 이하, 약 0.022 이하, 약 0.021 이하, 약 0.02 이하, 약 0.019 이하, 약 0.018 이하, 약 0.017 이하, 약 0.016 이하, 약 0.015 이하, 약 0.014 이하, 약 0.013 이하, 약 0.012 이하, 약 0.011 이하 또는 약 0.01 이하일 수 있다. 예컨대 제1 반도체 화합물에서, 아연(Zn)에 대한 텔루리움(Te)의 몰비는 약 0.02 이하, 약 0.019 이하, 약 0.018 이하, 약 0.017 이하, 약 0.016 이하, 약 0.015 이하, 약 0.014 이하, 약 0.013 이하, 약 0.012 이하, 약 0.011 이하 또는 약 0.010 이하일 수 있다. For example, in the Zn-Te-Se-based first semiconductor compound, the molar content of zinc (Zn) may be higher than the molar content of selenium (Se), and the molar content of selenium (Se) is the molar content of tellurium (Te). Can be more. For example, in the first semiconductor compound, the molar ratio of tellurium (Te) to selenium (Se) is about 0.05 or less, about 0.049 or less, about 0.048 or less, about 0.047 or less, about 0.045 or less, about 0.044 or less, about 0.043 or less, about 0.042 or less, about 0.041 or less, about 0.04 or less, about 0.039 or less, about 0.035 or less, about 0.03 or less, about 0.029 or less, about 0.025 or less, about 0.024 or less, about 0.023 or less, about 0.022 or less, about 0.021 or less, about 0.02 or less , About 0.019 or less, about 0.018 or less, about 0.017 or less, about 0.016 or less, about 0.015 or less, about 0.014 or less, about 0.013 or less, about 0.012 or less, about 0.011 or less, or about 0.01 or less. For example, in the first semiconductor compound, the molar ratio of tellurium (Te) to zinc (Zn) is about 0.02 or less, about 0.019 or less, about 0.018 or less, about 0.017 or less, about 0.016 or less, about 0.015 or less, about 0.014 or less, about It may be 0.013 or less, about 0.012 or less, about 0.011 or less, or about 0.010 or less.
제2 반도체 화합물은 예컨대 II족-VI족 반도체 화합물, III족-V족 반도체 화합물, IV족- VI족 반도체 화합물, IV족 반도체 화합물, I족-III-VI족 반도체 화합물, I-II-IV-VI 족 반도체 화합물, II-III-V족 반도체 화합물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. II족-VI족 반도체 화합물, III족-V족 반도체 화합물, IV족- VI족 반도체 화합물, IV족 반도체 화합물, I족-III-VI족 반도체 화합물, I-II-IV-VI족 반도체 화합물 및 II-III-V족 반도체 화합물의 예는 전술한 바와 같다.The second semiconductor compound is, for example, a group II-VI semiconductor compound, a group III-V semiconductor compound, a group IV- group VI semiconductor compound, a group IV semiconductor compound, a group I-III-VI semiconductor compound, and I-II-IV A group -VI semiconductor compound, a group II-III-V semiconductor compound, or a combination thereof may be included. A group II-VI semiconductor compound, a group III-V semiconductor compound, a group IV- group VI semiconductor compound, a group IV semiconductor compound, a group I-III-VI semiconductor compound, a group I-II-IV-VI semiconductor compound, and Examples of the II-III-V group semiconductor compound are as described above.
예컨대, 제2 반도체 화합물은 아연(Zn), 셀레늄(Se) 및/또는 황(S)을 포함할 수 있다. 예컨대 쉘은 ZnSeS, ZnS, ZnSe 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으며, 예컨대 쉘은 코어에 가깝게 위치하는 하나 이상의 내부 쉘과 양자점의 최외각에 위치하는 최외각 쉘을 포함할 수 있으며, 내부 쉘은 ZnSeS를 포함할 수 있고 최외각 쉘은 ZnS를 포함할 수 있다. 예컨대 쉘은 일 성분에 대하여 농도 구배를 가질 수 있으며 예컨대 코어에서 멀어질수록 황(S)의 함량이 많아지는 농도 구배를 가질 수 있다.For example, the second semiconductor compound may include zinc (Zn), selenium (Se) and/or sulfur (S). For example, the shell may include ZnSeS, ZnS, ZnSe, or a combination thereof, for example, the shell may include one or more inner shells positioned close to the core and an outermost shell positioned at the outermost side of the quantum dot, and the inner shell It may contain ZnSeS and the outermost shell may contain ZnS. For example, the shell may have a concentration gradient with respect to one component. For example, the shell may have a concentration gradient in which the content of sulfur (S) increases as the distance from the core increases.
일 예로, 코어-쉘 구조를 가지는 양자점은 예컨대 인듐(In)과 아연(Zn) 및 인(P) 중 적어도 하나를 포함하는 제3 반도체 화합물을 포함하는 코어와 상기 코어의 적어도 일부 위에 위치하고 상기 코어와 다른 조성을 가지는 제4 반도체 화합물을 포함하는 쉘을 포함할 수 있다.For example, a quantum dot having a core-shell structure is positioned on at least a part of a core including a third semiconductor compound including at least one of indium (In), zinc (Zn), and phosphorus (P), and the core It may include a shell including a fourth semiconductor compound having a composition different from that.
In-Zn-P계의 제3 반도체 화합물에서 인듐(In)에 대한 아연(Zn)의 몰비는 약 25 이상일 수 있다. 예컨대 In-Zn-P계의 제3 반도체 화합물에서 인듐(In)에 대한 아연(Zn)의 몰 비는 약 28 이상, 29 이상 또는 30 이상일 수 있다. 예컨대 In-Zn-P계의 제3 반도체 화합물에서 인듐(In)에 대한 아연(Zn)의 몰 비는 약 55 이하일 수 있으며, 예컨대 50 이하, 45 이하, 40 이하, 35 이하, 34 이하, 33 이하 또는 32 이하일 수 있다.In the In-Zn-P-based third semiconductor compound, a molar ratio of zinc (Zn) to indium (In) may be about 25 or more. For example, in the In-Zn-P-based third semiconductor compound, a molar ratio of zinc (Zn) to indium (In) may be about 28 or more, 29 or more, or 30 or more. For example, in the In-Zn-P-based third semiconductor compound, the molar ratio of zinc (Zn) to indium (In) may be about 55 or less, such as 50 or less, 45 or less, 40 or less, 35 or less, 34 or less, 33 It may be less than or equal to 32.
제4 반도체 화합물은 예컨대 II족-VI족 반도체 화합물, III족-V족 반도체 화합물, IV족- VI족 반도체 화합물, IV족 반도체 화합물, I족-III-VI족 반도체 화합물, I-II-IV-VI 족 반도체 화합물, II-III-V족 반도체 화합물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. II족-VI족 반도체 화합물, III족-V족 반도체 화합물, IV족- VI족 반도체 화합물, IV족 반도체 화합물, I족-III-VI족 반도체 화합물, I-II-IV-VI족 반도체 화합물 및 II-III-V족 반도체 화합물의 예는 전술한 바와 같다.The fourth semiconductor compound is, for example, a group II-VI semiconductor compound, a group III-V semiconductor compound, a group IV- group VI semiconductor compound, a group IV semiconductor compound, a group I-III-VI semiconductor compound, and I-II-IV A group -VI semiconductor compound, a group II-III-V semiconductor compound, or a combination thereof may be included. A group II-VI semiconductor compound, a group III-V semiconductor compound, a group IV- group VI semiconductor compound, a group IV semiconductor compound, a group I-III-VI semiconductor compound, a group I-II-IV-VI semiconductor compound, and Examples of the II-III-V group semiconductor compound are as described above.
예컨대 제4 반도체 화합물은 아연(Zn) 및 황(S)과 선택적으로 셀레늄(Se)을 포함할 수 있다. 예컨대 쉘은 ZnSeS, ZnS 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으며, 예컨대 쉘은 코어에 가깝게 위치하는 하나 이상의 내부 쉘과 양자점의 최외각에 위치하는 최외각 쉘을 포함할 수 있으며, 내부 쉘 및 최외각 쉘 중 적어도 하나는 ZnS 또는 ZnSeS의 제4 반도체 화합물을 포함할 수 있다.For example, the fourth semiconductor compound may include zinc (Zn) and sulfur (S) and optionally selenium (Se). For example, the shell may include ZnSeS, ZnS, or a combination thereof, for example, the shell may include one or more inner shells located close to the core and an outermost shell located at the outermost side of the quantum dot, and the inner shell and the outermost shell At least one of the shells may include a fourth semiconductor compound of ZnS or ZnSeS.
양자점 층(13)은 예컨대 약 5nm 내지 200nm의 두께를 가질 수 있으며, 상기 범위 내에서 예컨대 약 10nm 내지 150nm, 예컨대 약 10nm 내지 100nm, 예컨대 약 10nm 내지 50nm의 두께를 가질 수 있다.The
양자점 층(13)은 비교적 깊은 HOMO 에너지 준위를 가질 수 있으며, 예컨대 약 5.4eV 이상의 HOMO 에너지 준위를 가질 수 있고, 예컨대 약 5.6eV 이상의 HOMO 에너지 준위를 가질 수 있고, 상기 범위 내에서 예컨대 약 5.7eV 이상, 예컨대 약 5.8eV 이상, 예컨대 약 5.9eV 이상, 예컨대 약 6.0eV 이상의 HOMO 에너지 준위를 가질 수 있다. 양자점 층(13)의 HOMO 에너지 준위는 상기 범위 내에서 예컨대 약 5.4eV 내지 7.0eV, 예컨대 약 5.4eV 내지 6.8eV, 예컨대 약 5.4eV 내지 6.7eV, 예컨대 약 5.4eV 내지 6.5eV, 예컨대 약 5.4eV 내지 6.3eV, 예컨대 약 5.4eV 내지 6.2eV, 예컨대 약 5.4eV 내지 6.1eV의 HOMO 에너지 준위를 가질 수 있고, 상기 범위 내에서 예컨대 약 5.6eV 내지 7.0eV, 예컨대 약 5.6eV 내지 6.8eV, 예컨대 약 5.6eV 내지 6.7eV, 예컨대 약 5.6eV 내지 6.5eV, 예컨대 약 5.6eV 내지 6.3eV, 예컨대 약 5.6eV 내지 6.2eV, 예컨대 약 5.6eV 내지 6.1eV의 HOMO 에너지 준위를 가질 수 있고, 상기 범위 내에서 예컨대 약 5.7eV 내지 7.0eV, 예컨대 약 5.7eV 내지 6.8eV, 예컨대 약 5.7eV 내지 6.7eV, 예컨대 약 5.7eV 내지 6.5eV, 예컨대 약 5.7eV 내지 6.3eV, 예컨대 약 5.7eV 내지 6.2eV, 예컨대 약 5.7eV 내지 6.1eV의 HOMO 에너지 준위를 가질 수 있고, 상기 범위 내에서 예컨대 약 5.8eV 내지 7.0eV, 예컨대 약 5.8eV 내지 6.8eV, 예컨대 약 5.8eV 내지 6.7eV, 예컨대 약 5.8eV 내지 6.5eV, 예컨대 약 5.8eV 내지 6.3eV, 예컨대 약 5.8eV 내지 6.2eV, 예컨대 약 5.8eV 내지 6.1eV의 HOMO 에너지 준위를 가질 수 있고, 상기 범위 내에서 예컨대 약 6.0eV 내지 7.0eV, 예컨대 약 6.0eV 내지 6.8eV, 예컨대 약 6.0eV 내지 6.7eV, 예컨대 약 6.0eV 내지 6.5eV, 예컨대 약 6.0eV 내지 6.3eV, 예컨대 약 6.0eV 내지 6.2eV일 수 있다. The
양자점 층(13)은 비교적 얕은 LUMO 에너지 준위를 가질 수 있으며, 예컨대 약 3.6eV 이하일 수 있고, 상기 범위 내에서 예컨대 약 3.5eV 이하, 예컨대 약 3.4eV 이하, 예컨대 약 3.3eV 이하, 예컨대 약 3.2eV 이하 또는 예컨대 약 3.0eV 이하일 수 있다. 상기 범위 내에서 양자점 층(13)의 LUMO 에너지 준위는 약 2.5eV 내지 3.6eV, 약 2.5eV 내지 3.5eV, 예컨대 약 2.5eV 내지 3.4eV, 예컨대 약 2.5eV 내지 3.3eV, 예컨대 약 2.5eV 내지 3.2eV, 예컨대 약 2.5eV 내지 3.1eV, 예컨대 약 2.5eV 내지 3.0eV, 예컨대 약 2.8eV 내지 3.6eV, 약 2.8eV 내지 3.5eV, 예컨대 약 2.8eV 내지 3.4eV, 예컨대 약 2.8eV 내지 3.3eV, 예컨대 약 2.8eV 내지 3.2eV, 약 3.0eV 내지 3.6eV, 약 3.0eV 내지 3.5eV 또는 예컨대 약 3.0eV 내지 3.4eV 일 수 있다.The
양자점 층(13)은 약 2.4eV 내지 2.9eV의 에너지 밴드갭을 가질 수 있다. 상기 범위 내에서 예컨대 약 2.4eV 내지 2.8eV의 에너지 밴드갭을 가질 수 있으며, 상기 범위 내에서 예컨대 약 2.4eV 내지 2.78eV의 에너지 밴드갭을 가질 수 있다.The
정공 수송층(14)은 제1 전극(11)과 양자점 층(13) 사이에 위치한다. 정공 수송층(14)은 1층 또는 2층 이상일 수 있으며, 넓은 의미로 정공 수송층 외에 정공 주입층 및/또는 전자 차단층을 포함할 수 있다.The
정공 수송층(14)의 HOMO 에너지 준위는 양자점 층(13)의 HOMO 에너지 준위와 매칭될 수 있도록 비교적 깊은 HOMO 에너지 준위를 가질 수 있다. 이에 따라 정공 수송층(14)으로부터 양자점 층(13)으로 전달되는 정공의 이동성을 높일 수 있다.The HOMO energy level of the
정공 수송층(14)의 HOMO 에너지 준위는 양자점 층(13)의 HOMO 에너지 준위와 같거나 그보다 약 1.0eV 이하 범위 내에서 작을 수 있다. 예컨대 정공 수송층(14)과 양자점 층(13)의 HOMO 에너지 준위의 차이는 약 0eV 내지 1.0eV 일 수 있고, 상기 범위 내에서 예컨대 약 0.01eV 내지 0.8eV, 상기 범위 내에서 예컨대 약 0.01eV 내지 0.7eV, 상기 범위 내에서 예컨대 약 0.01eV 내지 0.5eV, 상기 범위 내에서 예컨대 약 0.01eV 내지 0.4eV, 예컨대 약 0.01eV 내지 0.3eV, 예컨대 약 0.01eV 내지 0.2eV, 예컨대 약 0.01eV 내지 0.1eV 일 수 있다.The HOMO energy level of the
정공 수송층(14)의 HOMO 에너지 준위는 예컨대 약 5.0eV 이상일 수 있고, 상기 범위 내에서 예컨대 약 5.2eV 이상일 수 있고, 상기 범위 내에서 예컨대 약 5.4eV 이상일 수 있고, 상기 범위 내에서 예컨대 약 5.6eV 이상일 수 있고, 상기 범위 내에서 예컨대 약 5.8eV 이상일 수 있다. The HOMO energy level of the
예컨대 정공 수송층(14)의 HOMO 에너지 준위는 약 5.0eV 내지 7.0eV일 수 있고, 상기 범위 내에서 예컨대 약 5.2eV 내지 6.8eV, 상기 범위 내에서 예컨대 약 5.4eV 내지 6.8eV, 예컨대 약 5.4eV 내지 6.7eV, 예컨대 약 5.4eV 내지 6.5eV, 예컨대 약 5.4eV 내지 6.3eV, 예컨대 약 5.4eV 내지 6.2eV, 예컨대 약 5.4eV 내지 6.1eV, 예컨대 약 5.6eV 내지 7.0eV, 예컨대 약 5.6eV 내지 6.8eV, 예컨대 약 5.6eV 내지 6.7eV, 예컨대 약 5.6eV 내지 6.5eV, 예컨대 약 5.6eV 내지 6.3eV, 예컨대 약 5.6eV 내지 6.2eV, 예컨대 약 5.6eV 내지 6.1eV, 예컨대 약 5.8eV 내지 7.0eV, 예컨대 약 5.8eV 내지 6.8eV, 예컨대 약 5.8eV 내지 6.7eV, 예컨대 약 5.8eV 내지 6.5eV, 예컨대 약 5.8eV 내지 6.3eV, 예컨대 약 5.8eV 내지 6.2eV, 예컨대 약 5.8eV 내지 6.1eV일 수 있다.For example, the HOMO energy level of the
정공 수송층(14)은 상기 에너지 준위를 만족하는 재료이면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 폴리(9,9-디옥틸-플루오렌-코-N-(4-부틸페닐)-디페닐아민) (Poly(9,9-dioctyl-fluorene-co-N-(4-butylphenyl)-diphenylamine), TFB), 폴리아릴아민, 폴리(N-비닐카바졸)(poly(N-vinylcarbazole), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜(poly(3,4-ethylenedioxythiophene), PEDOT), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)폴리스티렌 설포네이트(poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate, PEDOT:PSS), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole), N,N,N',N'-테트라키스(4-메톡시페닐)-벤지딘(N,N,N',N'-tetrakis(4-methoxyphenyl)-benzidine, TPD), 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐-아미노]비페닐(4,4'-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl-amino]biphenyl, α-NPD), m-MTDATA (4,4',4"-Tris[phenyl(m-tolyl)amino]triphenylamine), 4,4',4"-트리스(N-카바졸릴)-트리페닐아민(4,4',4"-tris(N-carbazolyl)-triphenylamine, TCTA), 1,1-비스[(디-4-토일아미노)페닐시클로헥산 (TAPC), p형 금속 산화물 (예를 들어, NiO, WO3, MoO3 등), 그래핀옥사이드 등 탄소 기반의 재료 및 이들의 조합에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The hole transport layer 14 is not particularly limited as long as it is a material that satisfies the above energy level, and, for example, poly(9,9-dioctyl-fluorene-co-N-(4-butylphenyl)-diphenylamine) (Poly( 9,9-dioctyl-fluorene-co-N-(4-butylphenyl)-diphenylamine), TFB), polyarylamine, poly(N-vinylcarbazole), poly(3,4- Ethylenedioxythiophene (poly(3,4-ethylenedioxythiophene), PEDOT), poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate (poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate, PEDOT:PSS), polyaniline ( polyaniline), polypyrrole, N,N,N',N'-tetrakis(4-methoxyphenyl)-benzidine (N,N,N',N'-tetrakis(4-methoxyphenyl)-benzidine, TPD ), 4,4'-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl-amino]biphenyl (4,4'-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl-amino]biphenyl, α-NPD), m-MTDATA (4,4',4"-Tris[phenyl(m-tolyl)amino]triphenylamine), 4,4',4"-tris(N-carbazolyl)-triphenylamine ( 4,4',4"-tris(N-carbazolyl)-triphenylamine, TCTA), 1,1-bis[(di-4-toylamino)phenylcyclohexane (TAPC), p-type metal oxide (eg, NiO, WO 3 , MoO 3, etc.), graphene oxide, etc. may include at least one selected from carbon-based materials and combinations thereof, but is not limited thereto.
제1 전자 수송층(15)과 제2 전자 수송층(16)은 각각 제2 전극(12)과 양자점 층(13) 사이에 위치한다. 제1 전자 수송층(15)은 제2 전극(12)과 양자점 층(13) 사이에서 제2 전극(12)에 가깝게 위치하고, 제2 전자 수송층(16)은 제2 전극(12)과 양자점 층(13) 사이에서 양자점 층(13)에 가깝게 위치한다. 즉, 제2 전자 수송층(16)은 양자점 층(13)과 제1 전자 수송층(15) 사이에 위치할 수 있으며, 제2 전극(12), 제1 전자 수송층(15), 제2 전자 수송층(16) 및 양자점 층(13)이 차례로 배치된 구조일 수 있다.The first
일 예로, 제1 전자 수송층(15)은 제2 전극(12)에 맞닿아 있을 수 있고 제2 전자 수송층(16)은 양자점 층(13)에 맞닿아 있을 수 있다.For example, the first
일 예로, 제1 전자 수송층(15)과 제2 전자 수송층(16)은 맞닿아 있을 수 있다.For example, the first
일 예로, 제1 전자 수송층(15)의 일면은 제2 전극(12)에 맞닿아 있고 제1 전자 수송층(15)의 다른 일면은 제2 전자 수송층(16)에 맞닿아 있을 수 있다.For example, one surface of the first
일 예로, 제2 전자 수송층(16)의 일면은 양자점 층(13)에 맞닿아 있을 수 있고 제2 전자 수송층(16)의 다른 일면은 제1 전자 수송층(15)에 맞닿아 있을 수 있다.For example, one surface of the second
도 2를 참고하면, 제1 전자 수송층(15), 제2 전자 수송층(16) 및 양자점 층(13)의 LUMO 에너지 준위는 차례로 얕아질 수 있다. 일 예로, 제2 전자 수송층(16)의 LUMO 에너지 준위(LUMO16)는 제1 전자 수송층(15)의 LUMO 에너지 준위(LUMO15)보다 얕을 수 있고, 양자점 층(13)의 LUMO 에너지 준위(LUMO13)는 제2 전자 수송층(16)의 LUMO 에너지 준위(LUMO16)보다 얕을 수 있다. 즉 제1 전자 수송층(15)의 LUMO 에너지 준위(LUMO15), 제2 전자 수송층(16)의 LUMO 에너지 준위(LUMO16) 및 양자점 층(13)의 LUMO 에너지 준위(LUMO13)는 일 방향을 따라 차례로 얕아지는 캐스케이드 에너지 준위(cascading energy level)를 가질 수 있다.Referring to FIG. 2, LUMO energy levels of the first
일 예로, 제1 전자 수송층(15), 제2 전자 수송층(16) 및 양자점 층(13)의 LUMO 에너지 준위는 계단형일 수 있고, 제1 전자 수송층(15)과 제2 전자 수송층(16) 사이 및 제2 전자 수송층(16)과 양자점 층(13) 사이에는 각각 비교적 작은 에너지 배리어(energy barrier)(d1, d2)가 존재할 수 있다. 제1 전자 수송층(15)과 제2 전자 수송층(16) 사이의 에너지 배리어(d1)는 제1 전자 수송층(15)의 LUMO 에너지 준위(LUMO15)와 제2 전자 수송층(16)의 LUMO 에너지 준위(LUMO16)의 차이일 수 있고, 제2 전자 수송층(16)과 양자점 층(13) 사이의 에너지 배리어(d2)는 제2 전자 수송층(16)의 LUMO 에너지 준위(LUMO16)와 양자점 층(13)의 LUMO 에너지 준위(LUMO13)의 차이일 수 있다.For example, the LUMO energy level of the first
일 예로, 제1 전자 수송층(15)과 제2 전자 수송층(16) 사이의 에너지 배리어(d1), 즉 제1 전자 수송층(15)의 LUMO 에너지 준위(LUMO15)와 제2 전자 수송층(16)의 LUMO 에너지 준위(LUMO16)의 차이는 약 0.01eV 내지 1.20eV 일 수 있고, 상기 범위 내에서 약 0.01eV 내지 1.15eV, 약 0.01eV 내지 1.10eV, 약 0.01eV 내지 1.05eV, 약 0.01eV 내지 1.00eV, 약 0.01eV 내지 0.80eV, 약 0.01eV 내지 0.70eV, 약 0.01eV 내지 0.50eV, 약 0.01eV 내지 0.40eV, 약 0.01eV 내지 0.30eV 또는 약 0.01eV 내지 0.20eV일 수 있다. As an example, the energy barrier d 1 between the first
일 예로, 제2 전자 수송층(16)과 양자점 층(13) 사이의 에너지 배리어(d2), 즉 제2 전자 수송층(16)의 LUMO 에너지 준위(LUMO16)와 양자점 층(13)의 LUMO 에너지 준위(LUMO13)의 차이는 약 0.01eV 내지 1.20eV 일 수 있고, 상기 범위 내에서 약 0.01eV 내지 1.00eV, 약 0.01eV 내지 0.80eV, 약 0.01eV 내지 0.70eV, 약 0.01eV 내지 0.50eV, 약 0.01eV 내지 0.40eV, 약 0.01eV 내지 0.30eV 또는 약 0.01eV 내지 0.20eV일 수 있다. For example, the energy barrier (d 2 ) between the second
일 예로, 제1 전자 수송층(15)과 제2 전자 수송층(16) 사이의 에너지 배리어(d1), 즉 제1 전자 수송층(15)의 LUMO 에너지 준위(LUMO15)와 제2 전자 수송층(16)의 LUMO 에너지 준위(LUMO16)의 차이는 제2 전자 수송층(16)과 양자점 층(13) 사이의 에너지 배리어(d2), 즉 제2 전자 수송층(16)의 LUMO 에너지 준위(LUMO16)와 양자점 층(13)의 LUMO 에너지 준위(LUMO13)의 차이보다 작을 수 있다. 일 예로, 제1 전자 수송층(15)과 제2 전자 수송층(16) 사이의 에너지 배리어(d1), 즉 제1 전자 수송층(15)의 LUMO 에너지 준위(LUMO15)와 제2 전자 수송층(16)의 LUMO 에너지 준위(LUMO16)의 차이는 약 0.01eV 내지 1.00eV, 약 0.01eV 내지 0.80eV, 약 0.01eV 내지 0.70eV, 약 0.01eV 내지 0.50eV, 약 0.01eV 내지 0.40eV, 약 0.01eV 내지 0.30eV 또는 약 0.01eV 내지 0.20eV일 수 있고, 제2 전자 수송층(16)과 양자점 층(13) 사이의 에너지 배리어(d2), 즉 제2 전자 수송층(16)의 LUMO 에너지 준위(LUMO16)와 양자점 층(13)의 LUMO 에너지 준위(LUMO13)의 차이는 약 0.50eV 내지 1.20eV, 약 0.60eV 내지 1.20eV, 약 0.70eV 내지 1.20eV, 약 0.80eV 내지 1.20eV, 약 0.90eV 내지 1.20eV 또는 약 1.00eV 내지 1.20eV일 수 있다. As an example, the energy barrier d 1 between the first
일 예로, 양자점 층(13)의 LUMO 에너지 준위(LUMO13)는 예컨대 약 3.6eV 이하일 수 있고, 상기 범위 내에서 예컨대 약 3.5eV 이하, 예컨대 약 3.4eV 이하, 예컨대 약 3.3eV 이하, 예컨대 약 3.2eV 이하 또는 예컨대 약 3.0eV 이하일 수 있다. 상기 범위 내에서 양자점 층(13)의 LUMO 에너지 준위(LUMO13)는 약 2.5eV 내지 3.6eV, 약 2.5eV 내지 3.5eV, 예컨대 약 2.5eV 내지 3.4eV, 예컨대 약 2.5eV 내지 3.3eV, 예컨대 약 2.5eV 내지 3.2eV, 예컨대 약 2.5eV 내지 3.1eV, 예컨대 약 2.5eV 내지 3.0eV, 예컨대 약 2.8eV 내지 3.6eV, 약 2.8eV 내지 3.5eV, 예컨대 약 2.8eV 내지 3.4eV, 예컨대 약 2.8eV 내지 3.3eV, 예컨대 약 2.8eV 내지 3.2eV, 약 3.0eV 내지 3.6eV, 약 3.0eV 내지 3.5eV 또는 예컨대 약 3.0eV 내지 3.4eV 일 수 있다.For example, the LUMO energy level (LUMO 13 ) of the
일 예로, 제1 전자 수송층(15)의 LUMO 에너지 준위(LUMO15)는 약 4.8eV 이하일 수 있고, 상기 범위 내에서 약 4.6eV 이하, 약 3.2eV 내지 4.8eV, 약 3.2eV 내지 4.6eV, 약 3.2eV 내지 4.5eV, 약 3.2eV 내지 4.3eV, 약 3.2eV 내지 4.1eV, 약 3.4 내지 4.1eV, 약 3.6eV 내지 4.1eV, 약 3.5eV 내지 4.6eV, 약 3.8eV 내지 4.6eV, 약 4.1eV 내지 4.6eV 일 수 있다.As an example, the LUMO energy level (LUMO 15 ) of the first
일 예로, 제2 전자 수송층(16)의 LUMO 에너지 준위(LUMO16)는 양자점 층(13)의 LUMO 에너지 준위(LUMO13)과 제1 전자 수송층(15)의 LUMO 에너지 준위(LUMO15)의 사이 값일 수 있다. 예컨대 제2 전자 수송층(16)의 LUMO 에너지 준위(LUMO16)는 약 4.2eV 이하일 수 있고, 약 2.8eV 내지 4.2eV일 수 있고, 상기 범위 내에서 약 2.8eV 내지 4.1eV, 약 3.0eV 내지 4.1eV, 약 3.2 내지 4.1eV 또는 약 3.4eV 내지 4.1eV, 약 2.8eV 내지 4.0eV, 약 3.0eV 내지 4.0eV, 약 3.2 내지 4.0eV, 약 3.4eV 내지 4.0eV, 약 3.5eV 내지 4.2eV, 약 3.5eV 내지 4.1eV 또는 약 3.5 내지 4.0eV 일 수 있다.For example, the 2 LUMO energy level of the electron-transporting layer (16) (LUMO 16) is between the quantum dot layer (13), the LUMO energy level (LUMO 13) and the LUMO energy level (LUMO 15) of the first
제1 전자 수송층(15), 제2 전자 수송층(16) 및 양자점 층(13)이 전술한 LUMO 에너지 준위의 관계를 만족함으로써 제1 전자 수송층(15)과 양자점 층(13) 사이의 LUMO 에너지 준위의 큰 단차로 인한 에너지 배리어를 줄여 전자의 주입 및 수송을 용이하게 할 수 있고 이에 따라 양자점 발광 소자의 효율을 개선할 수 있다. 특히 청색 발광 카드뮴계 양자점 층 및/또는 적색 및 녹색 발광 양자점 층과 달리, 비교적 큰 에너지 밴드갭 및 얕은 LUMO 에너지 준위를 가진 청색 발광 비카드뮴계 양자점 층(13)을 포함한 양자점 발광 소자에 효과적으로 적용될 수 있다.The LUMO energy level between the first
일 예로, 제1 전자 수송층(15)의 LUMO 에너지 준위는 제2 전극(12)의 일 함수 또는 LUMO 에너지보다 깊을 수 있다. 일 예로, 제1 전자 수송층(15)의 LUMO 에너지 준위는 제2 전극(12)의 일 함수 또는 LUMO 에너지보다 얕을 수 있다. 일 예로, 제1 전자 수송층(15)의 LUMO 에너지 준위는 제2 전극(12)의 일 함수 또는 LUMO 에너지와 같을 수 있다.For example, the LUMO energy level of the first
제1 전자 수송층(15)은 전술한 에너지 준위를 만족하는 무기물을 포함할 수 있다. 제1 전자 수송층(15)은 예컨대 무기 나노 입자를 포함할 수 있고, 예컨대 산화물 나노 입자를 포함할 수 있고, 예컨대 금속 산화물 나노 입자를 포함할 수 있다.The first
제1 전자 수송층(15)에 포함된 나노 입자는 약 10nm 이하의 평균입경을 가진 2차원 또는 3차원 입자일 수 있으며, 상기 범위 내에서 약 8nm 이하, 약 7nm 이하, 약 5nm 이하, 약 4nm 이하 또는 약 3.5nm 이하의 평균입경을 가질 수 있고, 상기 범위 내에서 약 1nm 내지 10nm, 약 1nm 내지 9nm, 약 1nm 내지 8nm, 약 1nm 내지 7nm, 약 1nm 내지 5nm, 약 1nm 내지 4nm 또는 약 1nm 내지 3.5nm의 평균입경을 가질 수 있다.The nanoparticles included in the first
일 예로, 제1 전자 수송층(15)은 제1 금속 산화물 나노입자를 포함할 수 있으며, 제1 금속 산화물 나노 입자는 예컨대 아연(Zn), 마그네슘(Mg), 코발트(Co), 니켈(Ni), 갈륨(Ga), 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 지르코늄(Zr), 텅스텐(W), 리튬(Li), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 주석(Sn), 하프늄(Hf) 및 바륨(Ba)에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.For example, the first
일 예로, 제1 전자 수송층(15)은 아연(Zn)을 포함하는 금속 산화물 나노 입자를 포함할 수 있으며, 예컨대 Zn1-xQxO (0≤x<0.5)로 표현되는 금속 산화물 나노 입자를 포함할 수 있다. 여기서 Q는 Zn을 제외한 금속으로, 예컨대 마그네슘(Mg), 코발트(Co), 니켈(Ni), 갈륨(Ga), 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 지르코늄(Zr), 텅스텐(W), 리튬(Li), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 주석(Sn), 하프늄(Hf), 규소(Si), 바륨(Ba) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.For example, the first
일 예로, Q는 마그네슘(Mg)일 수 있다.For example, Q may be magnesium (Mg).
일 예로, 0.01≤x≤0.3 일 수 있고, 예컨대 0.01≤x≤0.2 또는 0.01≤x≤0.1 일 수 있다.For example, 0.01≦x≦0.3 may be, for example, 0.01≦x≦0.2 or 0.01≦x≦0.1.
제1 전자 수송층(15)의 두께는 약 2nm 내지 80nm일 수 있고, 상기 범위 내에서 약 2nm 내지 70nm, 약 2nm 내지 60nm, 약 2nm 내지 50nm, 약 2nm 내지 40nm 또는 약 2nm 내지 30nm일 수 있다.The thickness of the first
제2 전자 수송층(16)은 양자점 층(13)과 제1 전자 수송층(15) 사이에서 전술한 에너지 준위를 만족하는 무기물을 포함할 수 있다. 제2 전자 수송층(16)에 포함된 무기물은 제1 전자 수송층(15)에 포함된 무기물과 다를 수 있다.The second
일 예로, 제2 전자 수송층(16)은 산화물을 포함할 수 있고 예컨대 금속 산화물을 포함할 수 있고, 예컨대 금속 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 단, 제1 전자 수송층(15)이 아연(Zn)을 포함하는 금속 산화물 또는 금속 산화물 반도체를 포함하는 경우, 제2 전자 수송층(16)에 포함된 금속 산화물 또는 금속 산화물 반도체는 아연을 포함하지 않을 수 있다.For example, the second
일 예로, 제2 전자 수송층(16)은 세륨 함유 산화물(이하 '세륨 산화물'이라 한다), 스트론튬 티타늄 함유 산화물(이하 '스트론튬 티타늄 산화물'이라 한다), 니오븀 함유 산화물(이하 '니오븀 산화물'이라 한다), 바륨 주석 함유 산화물(이하 '바륨 주석 산화물'이라 한다) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. For example, the second
세륨 산화물은 예컨대 Ce1-zAzO (0≤z<0.5), Ce1-zAzO2 (0≤z<0.5), Ce2-zAzO3 (0≤z<1) 및/또는 Ce3-zAzO4 (0≤z<1.5) 로 표현될 수 있으며, 여기서 A는 Ce을 제외한 금속 일 수 있으며, 예컨대 Zn, Mg, Co, Cu, Eu, Gd, Sm, Ni, Al, Mn, Pt, Sn, La, Al, Fe 및/또는 Y 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 세륨 산화물은 예컨대 CeO, CeO2, Ce2O3, Ce3O4 또는 이들의 조합일 수 있다. 스트론튬 티타늄 산화물은 예컨대 SrTiO3 일 수 있고 니오븀 산화물은 Nb2O5 일 수 있고 바륨 주석 산화물은 BaSnO3일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Cerium oxide is for example Ce 1-z A z O (0≤z<0.5), Ce 1-z A z O 2 (0≤z<0.5), Ce 2-z A z O 3 (0≤z<1) And/or Ce 3-z A z O 4 (0≤z<1.5), where A may be a metal other than Ce, such as Zn, Mg, Co, Cu, Eu, Gd, Sm, It may be Ni, Al, Mn, Pt, Sn, La, Al, Fe, and/or Y, but is not limited thereto. For example, the cerium oxide may be, for example, CeO, CeO 2 , Ce 2 O 3 , Ce 3 O 4 or a combination thereof. The strontium titanium oxide may be, for example, SrTiO 3 , the niobium oxide may be Nb 2 O 5 , and the barium tin oxide may be BaSnO 3 , but are not limited thereto.
일 예로, 제2 전자 수송층(16)은 무기 나노 입자를 포함할 수 있고, 예컨대 산화물 나노 입자를 포함할 수 있고, 예컨대 금속 산화물 나노 입자를 포함할 수 있다. 금속 산화물 나노 입자는 높은 열적 화학적 안정성을 가진 결정성 나노 입자일 수 있고, 예컨대 약 3.0 내지 6.0eV의 비교적 넓은 에너지 밴드갭을 가진 무기 반도체일 수 있다. 단 제1 전자 수송층(15)에 포함된 금속 산화물 나노입자가 아연을 포함하는 경우 제2 전자 수송층(16)에 포함된 금속 산화물 나노입자는 아연을 포함하지 않을 수 있다.For example, the second
제2 전자 수송층(16)에 포함된 무기 나노 입자는 약 10nm 이하의 평균입경을 가진 2차원 또는 3차원 입자일 수 있으며, 상기 범위 내에서 약 8nm 이하, 약 7nm 이하, 약 5nm 이하, 약 4nm 이하 또는 약 3.5nm 이하의 평균입경을 가질 수 있고, 상기 범위 내에서 약 1nm 내지 10nm, 약 1nm 내지 9nm, 약 1nm 내지 8nm, 약 1nm 내지 7nm, 약 1nm 내지 5nm, 약 1nm 내지 4nm 또는 약 1nm 내지 3.5nm의 평균입경을 가질 수 있다.The inorganic nanoparticles included in the second
일 예로, 제2 전자 수송층(16)은 전술한 제1 금속 산화물 나노입자와 다른 제2 금속 산화물 나노입자를 포함할 수 있으며, 제2 금속 산화물 나노입자는 예컨대 세륨 산화물 나노입자, 스트론튬 티타늄 산화물 나노입자, 니오븀 산화물 나노입자, 바륨 주석 산화물 나노입자 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.For example, the second
제2 전자 수송층(16)은 전술한 무기물 외에 n형 도펀트를 더 포함할 수 있다. n형 도펀트는 제2 전자 수송층(16)에 포함되어 전자 밀도(electron density)를 높여 전자 이동성을 더욱 개선시키고 턴-온 전압(turn-on voltage)을 낮출 수 있다.The second
n형 도펀트는 예컨대 금속, 금속 화합물 및/또는 금속 염을 포함할 수 있으며, 예컨대 세슘(Cs), 루비듐(Rb), 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K), 주석(Sn), 니켈(Ni), 코발트(Co), 몰리브덴(Mo), 바나듐(V), 갈륨(Ga), 망간(Mn), 철(Fe), 니오븀(Nb), 스트론튬(Sr), 바륨(Ba), 인듐(In), 칼슘(Ca), 지르코늄(Zr), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 이트륨(Y), 알루미늄(Al) 또는 이들의 조합을 포함하는 금속, 금속 화합물 또는 금속 염을 포함할 수 있고, 예컨대 세슘(Cs), 루비듐(Rb), 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K), 세슘카보네이트(Cs2CO3), 세슘포스페이트(Cs3PO4), 세슘 바나데이트(Cs3VO4), 세슘 아자이드(CsN3), 리튬 나이트라이드(Li3N), 루비듐 카보네이트(Rb2CO3) 또는 이들로부터 유래되는 금속 염을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The n-type dopant may include, for example, a metal, a metal compound and/or a metal salt, such as cesium (Cs), rubidium (Rb), lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), tin (Sn) , Nickel (Ni), cobalt (Co), molybdenum (Mo), vanadium (V), gallium (Ga), manganese (Mn), iron (Fe), niobium (Nb), strontium (Sr), barium (Ba) , Indium (In), calcium (Ca), zirconium (Zr), tungsten (W), titanium (Ti), yttrium (Y), aluminum (Al), or a metal, metal compound or metal salt containing a combination thereof It may contain, for example, cesium (Cs), rubidium (Rb), lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), cesium carbonate (Cs 2 CO 3 ), cesium phosphate (Cs 3 PO 4 ), cesium Vanadate (Cs 3 VO 4 ), cesium azide (CsN 3 ), lithium nitride (Li 3 N), rubidium carbonate (Rb 2 CO 3 ), or metal salts derived therefrom, but are limited thereto. It is not.
n형 도펀트는 제2 전자 수송층(16)의 총 함량에 대하여 약 50부피% 미만으로 포함될 수 있으며, 상기 범위 내에서 약 0.01 이상 50 부피% 미만, 약 0.01 내지 40부피%, 약 0.1 내지 40부피%, 약 1 내지 40부피%, 약 3 내지 40부피%, 약 5 내지 40부피%, 약 5 내지 35부피%, 약 5 내지 30부피%, 약 5 내지 28부피%, 약 5 내지 25부피%, 약 5 내지 20부피% 또는 약 5 내지 15부피%로 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The n-type dopant may be included in an amount of less than about 50% by volume with respect to the total content of the second
n형 도펀트에 포함된 금속은 제2 전자 수송층(16)에 포함된 주요 금속(예컨대 금속 산화물 나노입자에 포함된 금속)보다 적게 포함될 수 있으며, 예컨대 n형 도펀트에 포함된 금속은 제2 전자 수송층(16)에 포함된 총 금속 원자 수에 대하여 약 50at% 미만으로 포함될 수 있으며, 상기 범위 내에서 약 0.01 이상 50at% 미만, 약 0.05 이상 50at% 미만, 약 0.01 이상 40at%, 약 0.1 내지 40at%, 약 1 내지 40at%, 약 2 내지 40at%, 약 3 내지 40at%, 약 4 내지 40at%, 약 2 내지 35at%, 약 4 내지 35at%, 약 2 내지 30at%, 약 4 내지 30at%, 약 2 내지 28at%, 약 4 내지 28at%, 약 2 내지 25at%, 약 4 내지 25at%, 약 2 내지 23at%, 약 4 내지 23at%, 약 2 내지 20at%, 약 4 내지 20at%, 약 2 내지 18at%, 약 4 내지 18at%, 약 2 내지 16at% 또는 약 4 내지 16at%으로 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The metal included in the n-type dopant may be included in less than the main metal included in the second electron transport layer 16 (for example, a metal included in the metal oxide nanoparticles). For example, the metal included in the n-type dopant is the second electron transport layer. It may be included in less than about 50 at% with respect to the total number of metal atoms contained in (16), and within the above range, about 0.01 or more and less than 50 at%, about 0.05 or more and less than 50 at%, about 0.01 or more 40 at%, about 0.1 to 40 at% , About 1 to 40 at%, about 2 to 40 at%, about 3 to 40 at%, about 4 to 40 at%, about 2 to 35 at%, about 4 to 35 at%, about 2 to 30 at%, about 4 to 30 at%, about 2 to 28 at%, about 4 to 28 at%, about 2 to 25 at%, about 4 to 25 at%, about 2 to 23 at%, about 4 to 23 at%, about 2 to 20 at%, about 4 to 20 at%, about 2 to 18 at%, about 4 to 18 at%, about 2 to 16 at%, or about 4 to 16 at% may be included, but is not limited thereto.
일 예로, 제2 전자 수송층(16)은 금속 산화물 나노입자로서 세륨 산화물과 n형 도펀트로서 세슘카보네이트를 포함할 때, 세슘은 세륨과 세슘의 총 원자 수에 대하여 약 50 at% 미만으로 포함될 수 있으며, 상기 범위 내에서 약 0.01 이상 50at% 미만, 약 0.1 이상 50at% 미만, 약 0.01at% 이상 40at%, 약 0.1 내지 40at%, 약 1 내지 40at%, 약 3 내지 40at%, 약 5 내지 40at%, 약 5 내지 35at%, 약 5 내지 30at%, 약 5 내지 28at% 또는 약 5 내지 25at%로 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, when the second
일 예로, 제1 전자 수송층(15)과 제2 전자 수송층(16)은 각각 금속 산화물 나노 입자를 포함할 수 있고, 각각 약 10nm 이하, 약 7nm 이하 또는 약 5nm 이하의 평균입경을 가진 금속 산화물 나노 입자를 포함할 수 있다. 예컨대 제1 전자 수송층(15)은 전술한 바와 같이 Zn1-xQxO (Q는 Mg, Co, Ni, Ga, Al, Ca, Zr, W, Li, Ti, Ta, Sn, Hf, Si, Ba 또는 이들의 조합이고, 0≤x<0.5 이다)로 표현되는 아연 산화물 나노입자를 포함할 수 있고, 제2 전자 수송층(16)은 전술한 세륨 산화물 나노 입자를 포함할 수 있고 선택적으로 전술한 n형 도펀트를 더 포함할 수 있다.For example, the first
제2 전자 수송층(16)의 두께는 약 2nm 내지 80nm일 수 있고, 상기 범위 내에서 약 2nm 내지 70nm, 약 2nm 내지 60nm, 약 2nm 내지 50nm, 약 2nm 내지 40nm 또는 약 2nm 내지 30nm일 수 있다.The thickness of the second
일 예로, 제2 전자 수송층(16)은 제1 전자 수송층(15)보다 얇을 수 있으며, 예컨대 제2 전자 수송층(16)의 두께는 제1 전자 수송층(15)의 두께의 약 0.1 내지 0.8배, 약 0.1 내지 0.7 또는 약 0.1 내지 0.5일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the second
전술한 양자점 층(13)과 제1 및 제2 전자 수송층(15, 16)은 각각 용액 공정으로 형성될 수 있으며, 예컨대 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 잉크젯 인쇄, 노즐 인쇄, 분사 및/또는 닥터 블레이드 코팅에 의해 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The above-described
양자점 발광 소자(10)는 양자점 층(13)의 발광 파장에 따라서 청색, 적색 또는 녹색을 표시할 수 있으며, 예컨대 약 430nm 내지 480nm에서 피크 발광 파장을 가진 청색 광을 방출하는 양자점 층(130)에 의해 청색을 표시하거나, 예컨대 약 600nm 내지 650nm에서 피크 발광 파장을 가진 적색 광을 방출하는 양자점 층(130)에 의해 적색을 표시하거나, 예컨대 약 520nm 내지 560nm에서 피크 발광 파장을 가진 녹색 광을 방출하는 양자점 층(130)에 의해 녹색을 표시할 수 있다.The quantum dot
양자점 발광 소자(10)는 전술한 구성을 가짐으로써 개선된 전기적 특성 및 발광 특성을 나타낼 수 있다. 예컨대 양자점 발광 소자(10)의 외부양자효율(EQE)은 약 6.0% 이상, 약 7.0% 이상, 약 8.0% 이상, 약 9.0% 이상 또는 약 10.0% 이상일 수 있고, 양자점 발광 소자(10)의 전류 밀도(@5V)는 약 180 A/㎠ 이상, 약 190 A/㎠ 이상, 약 200 A/㎠ 이상, 약 220 A/㎠ 이상, 약 240 A/㎠ 이상, 약 250 A/㎠ 이상, 약 270 A/㎠ 이상, 약 280 A/㎠ 이상, 약 300 A/㎠ 이상, 약 310 A/㎠ 이상, 약 320 A/㎠ 이상 또는 약 330 A/㎠ 이상일 수 있고, 양자점 발광 소자(10)의 구동 전압(@5mA 또는 @1000nit)은 약 4.2V 이하, 약 4.1V 이하, 약 4.0V 이하, 약 3.9V 이하, 약 3.8V 이하, 약 3.7V 이하, 약 3.6V 이하 또는 약 3.5V 이하일 수 있고, 양자점 발광 소자(10)의 전류 효율은 예컨대 약 5.0 Cd/Amax 이상, 약 5.2 Cd/Amax 이상, 약 5.4 Cd/Amax 이상, 약 5.6 Cd/Amax 이상 이상, 약 5.8 Cd/Amax 이상, 약 6.0 Cd/Amax 이상 또는 약 6.2 Cd/Amax 이상일 수 있고, 양자점 발광 소자(10)의 발광 효율(@5mA)은 예컨대 약 100 Cd/㎡ 이상, 약 120 Cd/㎡이상, 약 140 Cd/㎡ 이상, 약 150 Cd/㎡ 이상, 약 160 Cd/㎡ 이상, 약 170 Cd/㎡ 이상, 약 180 Cd/㎡ 이상, 약 190 Cd/㎡ 이상, 약 200 Cd/㎡ 이상 또는 약 210 Cd/㎡ 이상일 수 있다.The quantum dot light-emitting
양자점 발광 소자(10)는 발광이 요구되는 다양한 전자 장치에 적용될 수 있으며, 예컨대 표시 장치 또는 조명 장치 등 다양한 전자 장치에 적용될 수 있다.The quantum dot
이하 실시예를 통하여 상술한 구현예를 보다 상세하게 설명한다. 다만 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 권리범위를 제한하는 것은 아니다.The above-described implementation examples will be described in more detail through the following examples. However, the following examples are for illustrative purposes only and do not limit the scope of the rights.
합성예Synthesis example
양자점 분산액의 합성Synthesis of quantum dot dispersion
합성예 1 Synthesis Example 1
(1) ZnTeSe 코어 양자점 분산액의 합성(1) Synthesis of ZnTeSe core quantum dot dispersion
셀레늄(Se) 및 텔루리움(Te)을 트리옥틸포스핀(trioctylphosphine, TOP)에 분산시켜 2M의 Se/TOP stock solution 및 0.1M의 Te/TOP stock solution을 얻는다. Disperse selenium (Se) and tellurium (Te) in trioctylphosphine (TOP) to obtain 2M Se/TOP stock solution and 0.1M Te/TOP stock solution.
아연 아세테이트(zinc acetate) 0.125 mmol을 올레익산 (Oleic acid) 0.25 mmol 및 헥사데실아민 0.25 mmol과 함께 트리옥틸아민 10mL를 반응기에 넣고 진공 하에 120도로 가열한다. 1시간 후 반응기 내 분위기를 질소로 전환한다.Zinc acetate 0.125 mmol, oleic acid 0.25 mmol and hexadecylamine 0.25 mmol,
240도로 가열한 후 위에서 준비한 Se/TOP stock solution 및 Te/TOP stock solution을 Te/Se 몰 비율을 1/25으로 신속히 주입한다. 300도로 온도 상승 후 30분 동안 유지하고 상온으로 신속하게 식힌 반응 용액에 아세톤을 넣고 원심 분리하여 얻은 침전을 톨루엔에 분산시켜 ZnTeSe 코어 양자점 분산액을 얻는다.After heating to 240 degrees, quickly inject the Se/TOP stock solution and Te/TOP stock solution prepared above at 1/25 of the mole ratio of Te/Se. Acetone was added to the reaction solution, which was kept for 30 minutes after the temperature was raised to 300 degrees, and then quickly cooled to room temperature, and the precipitate obtained by centrifugation was dispersed in toluene to obtain a ZnTeSe core quantum dot dispersion.
(2) ZnTeSe 코어/ZnSeS 쉘의 양자점 분산액의 합성 (2) Synthesis of quantum dot dispersion of ZnTeSe core/ZnSeS shell
10mL의 플라스크에 트리옥틸아민(trioctylamine)을 넣는다. 여기에 아연아세테이트 0.6 mmol과 올레산 1.2mmol을 넣고 120℃에서 10분간 진공 처리한다. 이어서 질소(N2)로 상기 플라스크 내를 치환한 후 여기에 상기 (1)에서 얻은 ZnTeSe 코어 양자점 분산액을 신속히 주입하고 2M의 Se/TOP 및 1M의 S/TOP를 Se:S 몰 비율을 1.2:2.8로 부가하고 340℃로 승온하여 반응을 수행한다. 상기 반응이 모두 끝난 후 반응기를 냉각하고, 제조된 나노결정을 에탄올로 원심 분리하여 톨루엔에 분산시켜 ZnTeSe/ZnSeS 코어쉘 양자점 분산액을 얻는다.Add trioctylamine to a 10 mL flask. Add 0.6 mmol of zinc acetate and 1.2 mmol of oleic acid, and vacuum at 120°C for 10 minutes. Subsequently, after replacing the inside of the flask with nitrogen (N 2 ), the ZnTeSe core quantum dot dispersion obtained in (1) was rapidly injected thereto, and 2M of Se/TOP and 1M of S/TOP were added to the Se:S molar ratio of 1.2: It was added at 2.8 and heated to 340°C to carry out the reaction. After the reaction is over, the reactor is cooled, and the prepared nanocrystals are centrifuged with ethanol and dispersed in toluene to obtain a ZnTeSe/ZnSeS core-shell quantum dot dispersion.
제1 금속 산화물 나노입자의 합성Synthesis of the first metal oxide nanoparticles
합성예 2Synthesis Example 2
아연 아세테이트 다이하이드레이트(zinc acetate dihydrate) 8.07mmol, 마그네슘 아세테이트 테트라하이드레이트 (magnesium acetate tetrahydrate) 0.93mmol 및 다이메틸설폭사이드 90mL를 반응기에 넣고 공기 중에서 60℃로 가열한다. 이어서 테트라메틸암모늄 하이드록시드 펜타하이드레이트 (tetramethylammonium hydroxide pentahydrate) 15mmol을 30mL 에탄올에 녹인 후 분당 3mL씩 상기 반응기에 dropwise 한다. 1시간 교반 후 제조된 Zn0.85Mg0.15O 나노입자와 에틸 아세테이트(ethyl acetate)를 1:9(부피비)의 비율로 원심 분리하고 에탄올에 분산시켜 Zn0.85Mg0.15O 나노입자 분산액을 얻는다.Put 8.07 mmol of zinc acetate dihydrate, 0.93 mmol of magnesium acetate tetrahydrate, and 90 mL of dimethyl sulfoxide into a reactor and heated to 60° C. in air. Subsequently, 15 mmol of tetramethylammonium hydroxide pentahydrate is dissolved in 30 mL of ethanol, and then 3 mL per minute is dropped into the reactor. After stirring for 1 hour, the prepared Zn 0.85 Mg 0.15 O nanoparticles and ethyl acetate were centrifuged at a ratio of 1:9 (volume ratio) and dispersed in ethanol to obtain a Zn 0.85 Mg 0.15 O nanoparticle dispersion.
UT F30 Tecnai electron microscope으로 측정된 Zn0.85Mg0.15O 나노입자의 평균입경크기는 약 3.0nm 이다.The average particle size of Zn 0.85 Mg 0.15 O nanoparticles measured with a UT F30 Tecnai electron microscope is about 3.0 nm.
제2 금속 산화물 나노입자의 합성Synthesis of second metal oxide nanoparticles
합성예 3 Synthesis Example 3
20중량% 농도로 세륨 산화물(CeO2) 나노입자(Sigma-Aldrich, 796077)가 물에 분산되어 있는 세륨 산화물 나노입자 분산액을 원심분리 및 재분산을 2회 이상 반복적으로 실시하여 과량의 유기물을 제거한 후, 최종 침전물을 에탄올에 분산시켜 2중량% 농도의 세륨 산화물 나노입자 분산액(1차)을 얻는다. A dispersion of cerium oxide nanoparticles in which cerium oxide (CeO 2 ) nanoparticles (Sigma-Aldrich, 796077) are dispersed in water at a concentration of 20% by weight was repeatedly centrifuged and redispersed twice or more to remove excess organic matter. Thereafter, the final precipitate is dispersed in ethanol to obtain a dispersion of 2% by weight of cerium oxide nanoparticles (primary).
TEM으로 측정된 세륨 산화물 나노입자의 입경은 2.3±0.3nm의 범위에 분포하고, 세륨 산화물 나노입자 분산액 내의 유기물 함량은 약 16중량%이다.The particle diameter of the cerium oxide nanoparticles measured by TEM is distributed in the range of 2.3±0.3 nm, and the organic matter content in the cerium oxide nanoparticle dispersion is about 16% by weight.
이어서 세륨 산화물 나노입자 분산액(1차)의 총 부피의 3배의 에탄올을 추가로 첨가하여 최종적으로 0.5중량% 농도의 세륨 산화물 나노입자 분산액을 얻는다.Subsequently, ethanol of 3 times the total volume of the cerium oxide nanoparticle dispersion (primary) is additionally added to obtain a final dispersion of cerium oxide nanoparticles having a concentration of 0.5% by weight.
합성예 4 Synthesis Example 4
합성예 3에 따라 2중량% 농도의 세륨 산화물 나노입자 분산액(1차)을 준비하고 여기에 2중량% 농도의 세슘카보네이트(Cs2CO3) 에탄올 분산액을 91:9의 부피비로 첨가하여 세슘 도프드 세륨 산화물(Cs-doped CeO2) 나노입자 분산액(1차)을 얻는다. 얻어진 세슘 도프드 세륨 산화물 나노입자 분산액의 총 부피의 3배의 에탄올을 추가로 첨가하여 최종적으로 세슘 도프드 세륨 산화물 나노입자 분산액을 얻는다. According to Synthesis Example 3, a 2 wt% concentration of cerium oxide nanoparticle dispersion (primary) was prepared, and a 2 wt% concentration of cesium carbonate (Cs 2 CO 3 ) ethanol dispersion was added in a volume ratio of 91:9 to cesium dope. To obtain a dispersion of de cerium oxide (Cs-doped CeO 2 ) nanoparticles (primary). Ethanol of 3 times the total volume of the obtained cesium-doped cerium oxide nanoparticle dispersion is further added to obtain a final cesium-doped cerium oxide nanoparticle dispersion.
합성예 5 Synthesis Example 5
합성예 3에 따라 2중량% 농도의 세륨 산화물 나노입자 분산액(1차)을 준비하고 여기에 2중량% 농도의 세슘카보네이트(Cs2CO3) 에탄올 분산액을 83:17의 부피비로 첨가하여 세슘 도프드 세륨 산화물(Cs-doped CeO2) 나노입자 분산액(1차)을 얻는다. 얻어진 세슘 도프드 세륨 산화물 나노입자 분산액의 총 부피의 3배의 에탄올을 추가로 첨가하여 최종적으로 세슘 도프드 세륨 산화물 나노입자 분산액을 얻는다. According to Synthesis Example 3, a 2 wt% concentration of cerium oxide nanoparticle dispersion (primary) was prepared, and a 2 wt% concentration of cesium carbonate (Cs 2 CO 3 ) ethanol dispersion was added in a volume ratio of 83:17 to cesium dope. To obtain a dispersion of de cerium oxide (Cs-doped CeO 2 ) nanoparticles (primary). Ethanol of 3 times the total volume of the obtained cesium-doped cerium oxide nanoparticle dispersion is further added to obtain a final cesium-doped cerium oxide nanoparticle dispersion.
합성예 6 Synthesis Example 6
합성예 3에 따라 2중량% 농도의 세륨 산화물 나노입자 분산액(1차)을 준비하고 여기에 2중량% 농도의 세슘카보네이트(Cs2CO3) 에탄올 분산액을 76:24의 부피비로 첨가하여 세슘 도프드 세륨 산화물(Cs-doped CeO2) 나노입자 분산액(1차)을 얻는다. 얻어진 세슘 도프드 세륨 산화물 나노입자 분산액의 총 부피의 3배의 에탄올을 추가로 첨가하여 최종적으로 세슘 도프드 세륨 산화물 나노입자 분산액을 얻는다. According to Synthesis Example 3, a 2 wt% concentration of cerium oxide nanoparticle dispersion (primary) was prepared, and a 2 wt% concentration of cesium carbonate (Cs 2 CO 3 ) ethanol dispersion was added in a volume ratio of 76:24 to cesium dope. To obtain a dispersion of de cerium oxide (Cs-doped CeO 2 ) nanoparticles (primary). Ethanol of 3 times the total volume of the obtained cesium-doped cerium oxide nanoparticle dispersion is further added to obtain a final cesium-doped cerium oxide nanoparticle dispersion.
합성예 7 Synthesis Example 7
합성예 3에 따라 2중량% 농도의 세륨 산화물 나노입자 분산액(1차)을 준비하고 여기에 2중량% 농도의 세슘카보네이트(Cs2CO3) 에탄올 분산액을 68:32의 부피비로 첨가하여 세슘 도프드 세륨 산화물(Cs-doped CeO2) 나노입자 분산액(1차)을 얻는다. 얻어진 세슘 도프드 세륨 산화물 나노입자 분산액의 총 부피의 3배의 에탄올을 추가로 첨가하여 최종적으로 세슘 도프드 세륨 산화물 나노입자 분산액을 얻는다. According to Synthesis Example 3, a 2 wt% concentration of cerium oxide nanoparticle dispersion (primary) was prepared, and a 2 wt% concentration of cesium carbonate (Cs 2 CO 3 ) ethanol dispersion was added in a volume ratio of 68:32 to cesium dope. To obtain a dispersion of de cerium oxide (Cs-doped CeO 2 ) nanoparticles (primary). Ethanol of 3 times the total volume of the obtained cesium-doped cerium oxide nanoparticle dispersion is further added to obtain a final cesium-doped cerium oxide nanoparticle dispersion.
양자점 발광 소자의 제조 Manufacture of quantum dot light emitting device
실시예 1Example 1
ITO (WF: 4.8eV)가 증착된 유리기판에 UV-오존으로 표면 처리를 15분간 수행한 후, PEDOT:PSS 용액(H.C. Starks)을 스핀 코팅하고 Air 분위기에서 150도에서 10분간 열처리하고, 다시 N2 분위기에서 150도에서 30분간 열처리하여 25nm 두께의 하부 정공 수송층(HOMO: 5.3eV, LUMO: 2.7eV)을 형성한다. 이어서 하부 정공 수송층 위에 폴리[(9,9-디옥틸플루오레닐-2,7-디일-코(4,4’-(N-4-부틸페닐)디페닐아민] 용액(TFB)(Sumitomo)을 스핀 코팅하고 150도에서 30분간 열처리하여 25nm 두께의 상부 정공 수송층(HOMO: 5.6eV, LUMO: 2.69eV)을 형성한다. 이어서 상부 정공 수송층 위에 합성예 1에서 얻은 ZnTeSe/ZnSeS 코어쉘 양자점 분산액 (피크 발광 파장: 453nm)을 스핀 코팅하고 80도에서 30분간 열처리하여 25nm 두께의 양자점 층(HOMO: 5.7eV, LUMO: 2.97eV)을 형성한다. 이어서 양자점 층 위에 합성예 3에서 얻은 세륨 산화물 나노입자 분산액을 스핀 코팅하고 80도에서 30분간 열처리하여 5nm 두께의 하부 전자 수송층(HOMO: 7.80 eV, LUMO: 4.08 eV)을 형성한다. 이어서 하부 전자 수송층 위에 합성예 2에서 얻은 Zn0.85Mg0.15O 나노입자 분산액을 스핀 코팅하고 80도에서 30분간 열처리하여 15nm 두께의 상부 전자 수송층(HOMO: 8.25eV, LUMO: 4.55eV)을 형성한다. 이어서 상부 전자 수송층 위에 알루미늄(Al) 90nm를 진공 증착하여 제2 전극(WF: 4.2eV)을 형성하여, 양자점 발광 소자를 제조한다.After performing the surface treatment with UV-ozone for 15 minutes on the glass substrate on which ITO (WF: 4.8 eV) was deposited, spin-coating a PEDOT:PSS solution (HC Starks), heat treatment at 150°C for 10 minutes in an air atmosphere, and again Heat treatment at 150° C. for 30 minutes in an N 2 atmosphere to form a 25 nm-thick lower hole transport layer (HOMO: 5.3 eV, LUMO: 2.7 eV). Then, a poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl-co(4,4'-(N-4-butylphenyl)diphenylamine) solution (TFB) (Sumitomo) on the lower hole transport layer) Was spin-coated and heat-treated at 150° C. for 30 minutes to form a 25 nm-thick upper hole transport layer (HOMO: 5.6 eV, LUMO: 2.69 eV) Then, on the upper hole transport layer, the ZnTeSe/ZnSeS core-shell quantum dot dispersion ( Peak emission wavelength: 453 nm) was spin-coated and heat-treated at 80° C. for 30 minutes to form a 25 nm-thick quantum dot layer (HOMO: 5.7 eV, LUMO: 2.97 eV), and then the cerium oxide nanoparticles obtained in Synthesis Example 3 on the quantum dot layer. The dispersion was spin-coated and heat-treated at 80° C. for 30 minutes to form a 5 nm-thick lower electron transport layer (HOMO: 7.80 eV, LUMO: 4.08 eV), and then Zn 0.85 Mg 0.15 O nanoparticles obtained in Synthesis Example 2 on the lower electron transport layer. The dispersion is spin-coated and heat-treated at 80° C. for 30 minutes to form a 15 nm-thick upper electron transport layer (HOMO: 8.25 eV, LUMO: 4.55 eV) Next, 90 nm of aluminum (Al) is vacuum deposited on the upper electron transport layer to form a second electrode. (WF: 4.2 eV) was formed to manufacture a quantum dot light emitting device.
실시예 2Example 2
합성예 3에서 얻은 세륨 산화물 나노입자 분산액 대신 합성예 4에서 얻은 세슘 도프드 세륨 산화물 나노입자 분산액을 사용하여 하부 전자 수송층(HOMO: 7.78 eV, LUMO: 4.06 eV)을 형성한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 양자점 발광 소자를 제조한다.Example 1 except that the lower electron transport layer (HOMO: 7.78 eV, LUMO: 4.06 eV) was formed using the cesium-doped cerium oxide nanoparticle dispersion obtained in Synthesis Example 4 instead of the cerium oxide nanoparticle dispersion obtained in Synthesis Example 3 A quantum dot light-emitting device is manufactured in the same manner as described above.
실시예 3Example 3
합성예 3에서 얻은 세륨 산화물 나노입자 분산액 대신 합성예 5에서 얻은 세슘 도프드 세륨 산화물 나노입자 분산액을 사용하여 하부 전자 수송층(HOMO: 7.76 eV, LUMO: 4.03 eV)을 형성한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 양자점 발광 소자를 제조한다.Example 1 except that the lower electron transport layer (HOMO: 7.76 eV, LUMO: 4.03 eV) was formed using the cesium-doped cerium oxide nanoparticle dispersion obtained in Synthesis Example 5 instead of the cerium oxide nanoparticle dispersion obtained in Synthesis Example 3 A quantum dot light-emitting device is manufactured in the same manner as described above.
실시예 4Example 4
합성예 3에서 얻은 세륨 산화물 나노입자 분산액 대신 합성예 6에서 얻은 세슘 도프드 세륨 산화물 나노입자 분산액을 사용하여 하부 전자 수송층(HOMO: 7.73 eV, LUMO: 4.01 eV)을 형성한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 양자점 발광 소자를 제조한다.Example 1 except that the lower electron transport layer (HOMO: 7.73 eV, LUMO: 4.01 eV) was formed using the cesium-doped cerium oxide nanoparticle dispersion obtained in Synthesis Example 6 instead of the cerium oxide nanoparticle dispersion obtained in Synthesis Example 3 A quantum dot light emitting device is manufactured in the same manner as described above.
실시예 5Example 5
합성예 3에서 얻은 세륨 산화물 나노입자 분산액 대신 합성예 7에서 얻은 세슘 도프드 세륨 산화물 나노입자 분산액을 사용하여 하부 전자 수송층(HOMO: 7.72 eV, LUMO: 3.99 eV)을 형성한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 양자점 발광 소자를 제조한다.Example 1 except that the lower electron transport layer (HOMO: 7.72 eV, LUMO: 3.99 eV) was formed using the cesium-doped cerium oxide nanoparticle dispersion obtained in Synthesis Example 7 instead of the cerium oxide nanoparticle dispersion obtained in Synthesis Example 3 A quantum dot light emitting device is manufactured in the same manner as described above.
비교예 1Comparative Example 1
하부 전자 수송층을 형성하지 않은 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 양자점 발광 소자를 제조한다.A quantum dot light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the lower electron transport layer was not formed.
비교예 2Comparative Example 2
상부 전자 수송층을 형성하지 않은 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 양자점 발광 소자를 제조한다.A quantum dot light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the upper electron transport layer was not formed.
비교예 3 Comparative Example 3
양자점 층 위에 합성예 2에서 얻은 Zn0.85Mg0.15O 나노입자 분산액을 스핀 코팅하고 80도에서 30분간 열처리하여 15nm 두께의 하부 전자 수송층(HOMO: 8.25eV, LUMO: 4.55eV)을 형성하고 이어서 하부 전자 수송층 위에 합성예 3에서 얻은 세륨 산화물 나노입자 분산액을 스핀 코팅하고 80도에서 30분간 열처리하여 5nm 두께의 상부 전자 수송층(HOMO: 7.80eV, LUMO: 4.08eV)을 형성한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 양자점 발광 소자를 제조한다. The dispersion of Zn 0.85 Mg 0.15 O nanoparticles obtained in Synthesis Example 2 was spin-coated on the quantum dot layer and heat-treated at 80 degrees for 30 minutes to form a 15 nm-thick lower electron transport layer (HOMO: 8.25 eV, LUMO: 4.55 eV), followed by lower electrons. Example 1 and Example 1 except that the dispersion of cerium oxide nanoparticles obtained in Synthesis Example 3 was spin-coated on the transport layer and heat-treated at 80° C. for 30 minutes to form an upper electron transport layer (HOMO: 7.80 eV, LUMO: 4.08 eV) having a thickness of 5 nm. A quantum dot light emitting device is manufactured in the same way.
평가 I Evaluation I
실시예에 따른 양자점 발광 소자에서 하부 전자 수송층 내의 세슘 농도를 평가한다. 세슘 농도는 X선 광전자 분광법(XPS, Quantum2000, Physical Electronics)과 자외선 광전자 분광법(UPS, Versaprobe, Physical electronics)으로 분석한다.In the quantum dot light emitting device according to the embodiment, the cesium concentration in the lower electron transport layer is evaluated. Cesium concentration is analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS, Quantum2000, Physical Electronics) and ultraviolet photoelectron spectroscopy (UPS, Versaprobe, Physical electronics).
세슘 농도는 하부 전자 수송층의 세륨과 세슘의 총 원자 수에 대한 세슘의 원자 수로 표현될 수 있으며, 그 결과는 표 1과 같다.The cesium concentration can be expressed as the number of cesium atoms relative to the total number of cerium and cesium atoms in the lower electron transport layer, and the results are shown in Table 1.
평가 IIEvaluation II
실시예와 비교예에 따른 양자점 발광 소자의 전류-전압-휘도 특성을 평가한다.The current-voltage-luminance characteristics of the quantum dot light emitting devices according to Examples and Comparative Examples were evaluated.
전류-전압-휘도 특성은 Keithley 2200 current source 및 Minolta CS2000 spectroradiometer를 사용하여 평가한다. Current-voltage-luminance characteristics were evaluated using a Keithley 2200 current source and a Minolta CS2000 spectroradiometer.
그 결과는 표 2 및 3과 같다.The results are shown in Tables 2 and 3.
* Lummax: 최대 휘도* Lum max : Maximum luminance
* Cd/Amax: 최대 전류 효율* Cd/A max : Maximum current efficiency
* Cd/㎡ @5mA: 5mA에서의 휘도* Cd/㎡ @5mA: Luminance at 5mA
* λmax: 피크 발광 파장* λ ma x: peak emission wavelength
* EQE: 20000nit일 때의 외부양자효율* EQE: External quantum efficiency at 20000nit
* V@5mA: 5mA 전류 구동을 위한 전압 (턴온전압)* V@5mA: Voltage for driving 5mA current (turn-on voltage)
* V@1000nt: 1000nit 발광을 위한 전압* V@1000nt: Voltage for 1000nit light emission
표 2 및 3을 참고하면, 실시예에 따른 양자점 발광 소자는 비교예에 따른 양자점 발광 소자와 비교하여 구동 전압이 낮고 전류 및 휘도 특성이 개선되는 것을 확인할 수 있다.Referring to Tables 2 and 3, it can be seen that the quantum dot light emitting device according to the embodiment has a lower driving voltage and improved current and luminance characteristics compared to the quantum dot light emitting device according to the comparative example.
평가 IIIEvaluation III
실시예와 비교예에 따른 양자점 발광 소자의 수명 특성을 평가한다.The lifespan characteristics of the quantum dot light emitting devices according to Examples and Comparative Examples were evaluated.
수명 특성은 양자점 발광 소자의 휘도가 650nit를 보이는 조건에 맞는 전류를 주입하면서 초기 휘도에 대한 휘도 감소량으로부터 평가한다. T95는 초기 휘도에 대하여 95%의 휘도 감소가 나타나는 시간이고, T50은 초기 휘도에 대하여 50%의 휘도 감소가 나타나는 시간이다. Lifespan characteristics are evaluated from the amount of reduction in luminance relative to the initial luminance while injecting a current suitable for the condition that the luminance of the quantum dot light emitting device is 650nit. T95 is the time when the luminance decreases by 95% with respect to the initial luminance, and T50 is the time when the luminance decreases by 50% with respect to the initial luminance.
그 결과는 표 4와 같다.The results are shown in Table 4.
* T95(h): 초기 휘도에 대하여 95%의 휘도 감소가 나타나는 시간* T95(h): The time when the luminance decrease of 95% appears relative to the initial luminance.
* T50(h): 초기 휘도에 대하여 50%의 휘도 감소가 나타나는 시간* T50(h): Time at which 50% reduction in luminance appears relative to the initial luminance
* 초기전압(initial voltage)(V0)(V): 초기 휘도가 650nit 일 때의 전압* Initial voltage(V 0 )(V): Voltage when initial luminance is 650nit
* V1,T50: 초기 휘도에 대하여 50%의 휘도 감소가 나타날 때의 전압* V 1,T50 : Voltage at the time of 50% reduction in luminance relative to initial luminance
* ΔV (V): V1,T50 - V0 * ΔV (V): V 1,T50 -V 0
표 4를 참고하면, 실시예에 따른 양자점 발광 소자는 비교예에 따른 양자점 발광 소자와 비교하여 수명 특성이 개선되는 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 4, it can be seen that the quantum dot light emitting device according to the embodiment has improved lifespan characteristics compared to the quantum dot light emitting device according to the comparative example.
이상에서 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 권리범위에 속하는 것이다. Although the embodiments have been described in detail above, the scope of the rights is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept defined in the following claims also belong to the scope of the rights.
10: 양자점 발광 소자
11: 제1 전극
12: 제2 전극
13: 양자점 층
14: 정공 수송층
15: 제1 전자 수송층
16: 제2 전자 수송층 10: quantum dot light emitting element 11: first electrode
12: second electrode 13: quantum dot layer
14: hole transport layer 15: first electron transport layer
16: second electron transport layer
Claims (21)
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 양자점 층,
상기 양자점 층과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 제1 전자 수송층, 그리고
상기 양자점 층과 상기 제1 전자 수송층 사이에 위치하는 제2 전자 수송층
을 포함하고,
상기 제1 전자 수송층과 상기 제2 전자 수송층은 각각 무기 물질을 포함하며,
상기 제2 전자 수송층의 LUMO 에너지 준위는 상기 제1 전자 수송층의 LUMO 에너지 준위보다 얕고,
상기 양자점 층의 LUMO 에너지 준위는 상기 제2 전자 수송층의 LUMO 에너지 준위보다 얕은
양자점 발광 소자.
A first electrode and a second electrode,
A quantum dot layer positioned between the first electrode and the second electrode,
A first electron transport layer positioned between the quantum dot layer and the second electrode, and
A second electron transport layer positioned between the quantum dot layer and the first electron transport layer
Including,
Each of the first electron transport layer and the second electron transport layer includes an inorganic material,
The LUMO energy level of the second electron transport layer is shallower than the LUMO energy level of the first electron transport layer,
The LUMO energy level of the quantum dot layer is shallower than the LUMO energy level of the second electron transport layer.
Quantum dot light emitting device.
상기 제1 전자 수송층의 LUMO 에너지 준위와 상기 제2 전자 수송층의 LUMO 에너지 준위의 차이는 0.01eV 내지 1.20eV이고,
상기 제2 전자 수송층의 LUMO 에너지 준위와 상기 양자점 층의 LUMO 에너지 준위의 차이는 0.01eV 내지 1.20eV인
양자점 발광 소자.
In claim 1,
The difference between the LUMO energy level of the first electron transport layer and the LUMO energy level of the second electron transport layer is 0.01 eV to 1.20 eV,
The difference between the LUMO energy level of the second electron transport layer and the LUMO energy level of the quantum dot layer is 0.01 eV to 1.20 eV.
Quantum dot light emitting device.
상기 제1 전자 수송층의 LUMO 에너지 준위와 상기 제2 전자 수송층의 LUMO 에너지 준위의 차이는 0.01eV 내지 0.80eV이고,
상기 제2 전자 수송층의 LUMO 에너지 준위와 상기 양자점 층의 LUMO 에너지 준위의 차이는 0.90eV 내지 1.20eV인 양자점 발광 소자.
In paragraph 2,
The difference between the LUMO energy level of the first electron transport layer and the LUMO energy level of the second electron transport layer is 0.01 eV to 0.80 eV,
A quantum dot light emitting device having a difference between the LUMO energy level of the second electron transport layer and the LUMO energy level of the quantum dot layer is 0.90eV to 1.20eV.
상기 제1 전자 수송층의 LUMO 에너지 준위는 3.2eV 내지 4.8eV이고,
상기 제2 전자 수송층의 LUMO 에너지 준위는 2.8eV 내지 4.2eV이고,
상기 양자점 층의 LUMO 에너지 준위는 2.5eV 내지 3.6eV인
양자점 발광 소자.
In claim 1,
The LUMO energy level of the first electron transport layer is 3.2 eV to 4.8 eV,
The LUMO energy level of the second electron transport layer is 2.8 eV to 4.2 eV,
The LUMO energy level of the quantum dot layer is 2.5 eV to 3.6 eV.
Quantum dot light emitting device.
상기 제1 전자 수송층은 제1 금속 산화물 나노입자를 포함하고,
상기 제2 전자 수송층은 상기 제1 금속 산화물 나노입자와 다른 제2 금속 산화물 나노입자를 포함하고,
단 상기 제1 금속 산화물 나노입자가 아연을 포함하는 경우 상기 제2 금속 산화물 나노입자는 아연을 포함하지 않는
양자점 발광 소자.
In claim 1,
The first electron transport layer includes a first metal oxide nanoparticle,
The second electron transport layer includes a second metal oxide nanoparticle different from the first metal oxide nanoparticle,
However, when the first metal oxide nanoparticles contain zinc, the second metal oxide nanoparticles do not contain zinc.
Quantum dot light emitting device.
상기 제1 금속 산화물 나노입자와 상기 제2 금속 산화물 나노입자는 각각 10nm 이하의 평균입경을 가진 양자점 발광 소자.
In clause 5,
Each of the first metal oxide nanoparticles and the second metal oxide nanoparticles has an average particle diameter of 10 nm or less.
상기 제2 전자 수송층은 세륨 산화물, 스트론튬 티타늄 산화물, 니오븀 산화물, 바륨 주석 산화물 또는 이들의 조합을 포함하는 양자점 발광 소자.
In claim 1,
The second electron transport layer is a quantum dot light emitting device comprising cerium oxide, strontium titanium oxide, niobium oxide, barium tin oxide, or a combination thereof.
상기 제2 전자 수송층은 세륨 산화물 나노입자, 스트론튬 티타늄 산화물 나노입자, 니오븀 산화물 나노입자, 바륨 주석 산화물 나노입자 또는 이들의 조합을 포함하는 양자점 발광 소자.
In clause 7,
The second electron transport layer is a quantum dot light emitting device comprising cerium oxide nanoparticles, strontium titanium oxide nanoparticles, niobium oxide nanoparticles, barium tin oxide nanoparticles, or a combination thereof.
상기 제2 전자 수송층은 n형 도펀트를 더 포함하는 양자점 발광 소자.
In clause 7,
The second electron transport layer is a quantum dot light emitting device further comprising an n-type dopant.
상기 n형 도펀트는 알칼리 금속, Sn, Ni, Co, Mo, V, Ga, Mn, Fe, Nb, Sr, Ba, In, Ca, Zr, W, Ti, Y, Al 또는 이들의 조합을 포함하는 양자점 발광 소자.
In claim 9,
The n-type dopant includes an alkali metal, Sn, Ni, Co, Mo, V, Ga, Mn, Fe, Nb, Sr, Ba, In, Ca, Zr, W, Ti, Y, Al, or a combination thereof. Quantum dot light emitting device.
상기 n형 도펀트는 금속 원소, 금속 화합물, 금속 염 또는 이들의 조합의 형태로 포함되는 양자점 발광 소자.
In claim 10,
The n-type dopant is a quantum dot light emitting device included in the form of a metal element, a metal compound, a metal salt, or a combination thereof.
상기 n형 도펀트는 Cs, Rb, Li, Na, K, 세슘 카보네이트(Cs2CO3), 세슘 포스페이트(Cs3PO4), 세슘 바나데이트(Cs3VO4), 세슘 아자이드(CsN3), 리튬 나이트라이드(Li3N), 루비듐 카보네이트(Rb2CO3) 또는 이들로부터 유래되는 금속 염을 포함하는 양자점 발광 소자.
In clause 11,
The n-type dopant is Cs, Rb, Li, Na, K, cesium carbonate (Cs 2 CO 3 ), cesium phosphate (Cs 3 PO 4 ), cesium vanadate (Cs 3 VO 4 ), cesium azide (CsN 3 ) , Lithium nitride (Li 3 N), rubidium carbonate (Rb 2 CO 3 ) or a quantum dot light emitting device comprising a metal salt derived therefrom.
상기 제2 전자 수송층은 상기 세륨 산화물과 상기 세슘 카보네이트를 포함하고,
세슘은 상기 제2 전자 수송층에 포함된 세륨과 세슘의 총 원자 수에 대하여 0.01 내지 40at%로 포함되는 양자점 발광 소자.
In claim 12,
The second electron transport layer includes the cerium oxide and the cesium carbonate,
Cesium is a quantum dot light emitting device containing 0.01 to 40 at% of the total number of atoms of cerium and cesium contained in the second electron transport layer.
상기 n형 도펀트는 상기 제2 전자 수송층에 대하여 5 내지 40부피%로 포함되는 양자점 발광 소자.
In claim 9,
The n-type dopant is included in an amount of 5 to 40% by volume with respect to the second electron transport layer.
상기 제1 전자 수송층은 Zn, Mg, Co, Ni, Ga, Al, Ca, Zr, W, Li, Ti, Ta, Sn, Hf 및 Ba에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 제1 금속 산화물 나노입자를 포함하는 양자점 발광 소자.
In claim 1,
The first electron transport layer includes first metal oxide nanoparticles including at least one selected from Zn, Mg, Co, Ni, Ga, Al, Ca, Zr, W, Li, Ti, Ta, Sn, Hf, and Ba A quantum dot light-emitting device.
상기 제1 전자 수송층은 Zn1-xQxO (Q는 Zn을 제외한 금속이고, 0≤x<0.5 이다)로 표현되는 아연 산화물 나노입자를 포함하는 양자점 발광 소자.
In paragraph 15,
The first electron transport layer is a quantum dot light emitting device including zinc oxide nanoparticles represented by Zn 1-x Q x O (Q is a metal excluding Zn, and 0≦x<0.5).
Q는 Mg, Co, Ni, Ga, Al, Ca, Zr, W, Li, Ti, Ta, Sn, Hf, Si, Ba 또는 이들의 조합을 포함하는 양자점 발광 소자.
In paragraph 16,
Q is a quantum dot light emitting device comprising Mg, Co, Ni, Ga, Al, Ca, Zr, W, Li, Ti, Ta, Sn, Hf, Si, Ba, or a combination thereof.
상기 제1 전자 수송층은 Zn1-xQxO (Q는 Mg, Co, Ni, Ga, Al, Ca, Zr, W, Li, Ti, Ta, Sn, Hf, Si, Ba 또는 이들의 조합이고, 0≤x<0.5 이다)로 표현되는 아연 산화물 나노입자를 포함하며,
상기 제2 전자 수송층은 세륨 산화물 나노입자를 포함하고,
상기 아연 산화물 나노입자와 상기 세륨 산화물 나노입자의 평균 입경은 각각 10nm 이하인 양자점 발광 소자.
In claim 1,
The first electron transport layer is Zn 1-x Q x O (Q is Mg, Co, Ni, Ga, Al, Ca, Zr, W, Li, Ti, Ta, Sn, Hf, Si, Ba, or a combination thereof. , 0≤x<0.5) containing zinc oxide nanoparticles,
The second electron transport layer includes cerium oxide nanoparticles,
The zinc oxide nanoparticles and the cerium oxide nanoparticles each have an average particle diameter of 10 nm or less.
상기 제2 전자 수송층은 세슘, 세슘 카보네이트 또는 이들의 조합을 더 포함하는 양자점 발광 소자.
In paragraph 18,
The second electron transport layer is a quantum dot light emitting device further comprising cesium, cesium carbonate, or a combination thereof.
상기 제2 전자 수송층은 상기 제1 전자 수송층보다 얇은 양자점 발광 소자.
In claim 1,
The second electron transport layer is a quantum dot light emitting device that is thinner than the first electron transport layer.
An electronic device comprising the quantum dot light emitting device according to any one of claims 1 to 20.
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Family Applications (1)
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2020
- 2020-10-14 KR KR1020200133002A patent/KR20210046560A/en unknown
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