KR20220102370A - Simplified multi-layer thin film formation method and display device manufactured using the same - Google Patents

Abstract

The present invention relates to a simplified multilayer membrane formation method and a display element manufactured by using the same. Provided are the multiplayer membrane formation method using only wet methods through the process of coating a solution in which a ligand is attached, and the polymer is dissolved on the substrate, and the display element manufactured by using the same.

Description

간소화된 다층박막 형성방법 및 이를 이용하여 제조된 디스플레이 소자{SIMPLIFIED MULTI-LAYER THIN FILM FORMATION METHOD AND DISPLAY DEVICE MANUFACTURED USING THE SAME}Simplified multilayer thin film formation method and display device manufactured using the same

본 발명은 다층박막 형성방법 및 이를 이용하여 제조한 디스플레이 소자에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 고분자 및 리간드가 부착된 양자점이 용해된 용액을 기판상에 코팅하여 간소화된, 다층박막 형성방법 및 이를 이용하여 제조된 디스플레이 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a method for forming a multilayer thin film and a display device manufactured using the same, and more particularly, a method for forming a multilayer thin film and using the same, which is simplified by coating a solution in which a polymer and a quantum dot to which a ligand is attached are dissolved on a substrate It relates to a display device manufactured by

디스플레이 기술은 크게 무기물로 구성된 양자점을 이용하는 양자점발광다이오드기술과 유기 화합물 필름을 이용하는 유기발광다이오드기술로 나뉘어있다.Display technology is largely divided into quantum dot light emitting diode technology using quantum dots composed of inorganic materials and organic light emitting diode technology using organic compound film.

양자점(quantum dot, QD)은 나노미터 사이즈의 반도체 입자로, 이때 사이즈가 보어의 엑시톤 반경보다 작으면 전자의 움직임에 제약을 받게 되어 에너지 준위가 불연속적인 값을 갖게 되는데 이를 양자구속효과라 한다. 양자점은 양자구속효과에 의해 크기, 모양, 조성에 따라 전기적, 광학적 특성이 달라지기 때문에 발광다이오드(light emitting diode, LED), 광센서, 태양전지 등 다양한 광전자 소자에 이용되고 있다. 특히, 사이즈에 따라 발광 파장을 제어할 수 있고, 좁은 반치폭에 의해 색순도 및 색재현성이 우수하기 때문에 디스플레이 소자에서 많이 활용되고 있다. 최근 상업화에 성공한 QLED라는 상품명의 TV는 LCD 백플레인의 LED 내 형광물질을 양자점으로 대체하여 LCD의 단점인 색재현성을 크게 향상시켰다. 이것은 양자점의 광발광(photo-luminescence, PL) 특성을 활용한 것이며, 최근에는 양자점 자체를 발광층으로 사용하는 전계발광(electro-luminescence, EL) 타입의 소자(QD-LEDs)에 대한 연구가 활발하게 진행 중이다.A quantum dot (QD) is a nanometer-sized semiconductor particle. In this case, if the size is smaller than Bohr's exciton radius, the movement of electrons is restricted and the energy level has a discontinuous value, which is called the quantum confinement effect. Quantum dots are used in various optoelectronic devices, such as light emitting diodes (LEDs), optical sensors, and solar cells, because their electrical and optical properties vary according to their size, shape, and composition due to the quantum confinement effect. In particular, since the emission wavelength can be controlled according to the size and color purity and color reproducibility are excellent due to a narrow half-width, it is widely used in display devices. A TV under the brand name of QLED, which has recently been successfully commercialized, has greatly improved color reproducibility, which is a disadvantage of LCD, by replacing the fluorescent material in the LED of the LCD backplane with quantum dots. This utilizes the photo-luminescence (PL) characteristics of quantum dots, and recently, research on electro-luminescence (EL) type devices (QD-LEDs) using quantum dots itself as a light emitting layer has been actively conducted. Is in progress.

고효율의 QD-LEDs를 제조하기 위해서는 높은 양자효율을 갖는 양자점을 합성하는 것이 매우 중요하다. QD-LEDs에서 양자점은 코어(core)와 쉘(shell)로 이루어지며, 코어는 실제 발광이 일어나는 부분으로 코어의 사이즈가 발광 파장을 결정한다. 쉘은 코어를 감싸는 형태로 코어의 산화를 방지하고, 코어 표면의 트랩을 줄임으로써 양자점의 안정성 및 양자 효율을 향상시키는 역할을 한다. 따라서 양자점의 양자 효율을 향상시키기 위해 쉘의 두께나 조성을 조절하는 방법이 많이 시도되고 있고, 전자와 정공의 주입이나 추출을 용이하게 하기 위해 코어를 중심으로 서로 다른 쉘을 이종접합한 막대구조의 양자점을 도입하는 등 다양한 방법이 보고되고 있다. Cd과 Se로 대표되는 II-VI족 양자점은 현재 양자 효율이 100%에 근접할 정도로 뛰어난 성능을 보이며, 최근에는 중금속인 Cd을 대체하기 위해 InP 와 같은 III-V족 양자점이 활발히 개발되고 있다.In order to manufacture high-efficiency QD-LEDs, it is very important to synthesize quantum dots with high quantum efficiency. In QD-LEDs, a quantum dot consists of a core and a shell, and the core is a part where actual light emission occurs, and the size of the core determines the emission wavelength. The shell encloses the core, prevents oxidation of the core, and improves the stability and quantum efficiency of quantum dots by reducing traps on the surface of the core. Therefore, in order to improve the quantum efficiency of quantum dots, many attempts have been made to control the thickness or composition of the shell, and to facilitate injection or extraction of electrons and holes, a quantum dot of a rod structure in which different shells are heterojunctioned around a core. Various methods have been reported, such as introducing Group II-VI quantum dots, represented by Cd and Se, currently exhibit excellent performance with quantum efficiency approaching 100%, and recently, group III-V quantum dots such as InP are being actively developed to replace Cd, a heavy metal.

하지만 현재 양자점으로 사용되는 페로브스카이트, II-VI족 및 III-V족 양자점은 공정과정에서 상기 양자점이 용매에 대한 저항성이 없어 양자점이 용매에서 용해되는 문제가 있었다. 따라서 디스플레이 소자 공정과정에서 적색, 녹색 및 청색을 발광하는 다양한 크기의 양자점을 기판 위에 적층하는데 큰 문제점이 존재하였다. 특히, 페로브스카이트 양자점의 경우, 극성결합이 강한 페로브스카이트의 성질과 무극성이 강한 리간드가 부착된 양자점의 특성이 공존하여 양자점이 용해되지 않는 용매에 대한 선택지가 없었다. 따라서 종래의 디스플레이장치 공정과정에서는 페로브스카이트 양자점 이후의 기능층들을 모두 진공에서 증발법을 통해 형성시키는 공정이 대부분이었다. 즉, 종래기술에서는 극성 용매는 페로브스카이트 자체를 소광시키고 데미지를 입히며, 무극성 용매는 페로브스카이트 양자점을 용해시키므로, 용액 상에서 합성되는 양자점을 이용한 디스플레이 소자 공정과정은 항상 고진공 상태의 증발법이 필요한 단점이 존재하였다.However, perovskite, group II-VI, and group III-V quantum dots currently used as quantum dots have a problem in that the quantum dots are dissolved in the solvent because the quantum dots do not have resistance to solvents during the process. Therefore, there was a big problem in stacking quantum dots of various sizes that emit red, green, and blue light on a substrate in a display device process. In particular, in the case of perovskite quantum dots, there was no option for a solvent in which the quantum dots were not dissolved because the characteristics of the perovskite having strong polar bonding and the characteristics of the quantum dots having a strong non-polar ligand were coexisted. Therefore, in the conventional display device process, most of the process was to form all the functional layers after the perovskite quantum dots through evaporation in a vacuum. That is, in the prior art, the polar solvent quenches the perovskite itself and causes damage, and the non-polar solvent dissolves the perovskite quantum dots. This necessary disadvantage existed.

본 발명의 목적은 고진공 상태의 증발법이 불필요하고, 균일한 크기의 양자점이 포함된 다층박막을 원스텝으로 형성시키는 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method of forming a multilayer thin film including quantum dots of uniform size in one step, which does not require an evaporation method in a high vacuum state.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 다층박막 형성 방법을 이용하여 제조된 디스플레이 소자를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a display device manufactured using the method for forming a multilayer thin film.

상기 문제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 다층박막 형성방법은 a) 리간드가 부착된 양자점 및 고분자를 유기용매에 용해시키는 단계: 및 b) 상기 양자점 및 상기 고분자가 용해된 용액을 기판 상부에 코팅시키는 단계를 포함하며, 상기 b)단계의 코팅과정에서 기판 상부에 상분리가 일어나는 것이다.In order to solve the above problem, the method for forming a multilayer thin film according to an embodiment of the present invention comprises the steps of: a) dissolving a ligand-attached quantum dot and a polymer in an organic solvent: and b) dissolving the quantum dot and the polymer into a substrate Including the step of coating on the top, the phase separation occurs on the substrate during the coating process of step b).

이때 상기 고분자는 전도성 고분자로서 정공수송층으로 작용할 수 있다.In this case, the polymer may act as a hole transport layer as a conductive polymer.

또한 상기 양자점은 페로브스카이트 양자점을 포함할 수 있다.In addition, the quantum dots may include perovskite quantum dots.

상기 b)단계의 코팅은 구체적으로 스핀코팅일 수 있다. 그리고 상기 스핀코팅을 통해 상기 고분자가 네트워크를 형성할 수 있다. 상기 형성된 고분자 네트워크에 의해 상기 양자점이 걸러지며 상분리가 일어날 수 있다.The coating in step b) may be specifically spin coating. And the polymer may form a network through the spin coating. The quantum dots may be filtered by the formed polymer network and phase separation may occur.

보다 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 다층박막 형성방법은 상기 b)단계 이후, c)상기 코팅층이 형성된 기판을 선택적 용매를 이용하여, 상기 상분리된 코팅층 상부의 양자점을 제거하는 단계를 포함할 수 있고, 더욱 구체적으로는 상기 c)단계는 상기 코팅층에서 형성된 고분자 네트워크를 통과하지 못한 양자점을 선택적 용매로 용해시켜, 상기 상분리된 코팅층 상부의 양자점을 제거하는 단계일 수 있다.More specifically, the method for forming a multilayer thin film according to an embodiment of the present invention includes, after step b), c) removing the quantum dots on the phase-separated coating layer by using a selective solvent on the substrate on which the coating layer is formed. More specifically, step c) may be a step of dissolving quantum dots that have not passed through the polymer network formed in the coating layer with a selective solvent, thereby removing the quantum dots on the phase-separated coating layer.

이때, 상기 양자점은 페로브스카이트 양자점이고, 상기 선택적 용매는 옥탄일 수 있다.In this case, the quantum dots may be perovskite quantum dots, and the optional solvent may be octane.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 디스플레이 소자는 상기 다층박막 형성방법 중 한 방법을 이용하여 제조된 것이다.A display device according to another embodiment of the present invention is manufactured using one of the above multilayer thin film forming methods.

종래 QD-LEDs 소자는 양자점 발광층을 증착시킨 이후 전자 수송층 또는 정공 수송층을 증착시키기 위해서는 건식방법을 이용하여 공정시간이 길어지는 단점이 있었지만, 본 발명의 일 실시예에 따르면 정공수송층 상부에 양자점발광층과 전자 수송층을 한번에 습식 증착할 수 있다. 따라서 디스플레이 소자를 제조하는 과정에서 고진공 상태가 필요한 건식방법이 필요하지 않고 습식방법만을 이용하여 공정 시간이 크게 단축되는 효과가 발생한다.Conventional QD-LEDs devices have a disadvantage in that the process time is long by using a dry method to deposit an electron transport layer or a hole transport layer after depositing the quantum dot emission layer, but according to an embodiment of the present invention, the quantum dot emission layer and the The electron transport layer can be wet deposited in one go. Therefore, in the process of manufacturing the display device, there is an effect that the process time is greatly shortened by using only the wet method without the need for a dry method requiring a high vacuum state.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기용매에 리간드가 부착된 양자점과 고분자가 함께 용해되어 있는 용액의 상태를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 도 1의 용액을 기판 위에 스핀코팅 한 후 상분리된 상태를 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 도 2의 코팅을 선택적 용매를 이용하여 코팅층 상부의 양자점을 제거한 상태를 나타낸 개념도이다.
도 4는 선택적 용매로 코팅층 상부를 용해시키기 전과 후를 비교한 발광데이터이다.1 is a conceptual diagram showing the state of a solution in which a quantum dot to which a ligand is attached and a polymer are dissolved together in an organic solvent according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram illustrating a phase-separated state after spin-coating the solution of FIG. 1 on a substrate according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram illustrating a state in which the quantum dots on the coating layer are removed using a selective solvent for the coating of FIG. 2 according to an embodiment of the present invention.
4 is a comparison of luminescence data before and after dissolving the upper portion of the coating layer with a selective solvent.

이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the inventor should properly understand the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so at the time of the present application, they can be replaced It should be understood that various equivalents and modifications may be made.

본 발명의 일 실시예에 따른 다층박막 형성방법은 다음과 같다. 먼저 리간드가 부착된 양자점과 고분자를 함께 유기용매에 용해시킨다. 도 1은 고분자(14)와 리간드(12)가 부착된 양자점(13)이 유기용매(11)에 용해되어 있는 상태를 간략히 나타낸 개념도이다. 상기 다층박막은 구체적으로 양자점 기반 디스플레이 소자일 수 있다.A method of forming a multilayer thin film according to an embodiment of the present invention is as follows. First, the quantum dots to which the ligand is attached and the polymer are dissolved together in an organic solvent. 1 is a conceptual diagram schematically illustrating a state in which a polymer 14 and a quantum dot 13 to which a ligand 12 is attached are dissolved in an organic solvent 11 . The multilayer thin film may be specifically a quantum dot-based display device.

상기 다층박막 형성방법에서, 상기 고분자는 정공수송층(hole transport layer)으로 작용할 수 있으며, 상기 고분자는 정공수송층으로 작용하기 위하여 전도성 고분자 물질인 것이 바람직하다. 구체적으로 상기 전도성 고분자 물질들은 정공을 수송하는데 적합한 밴드갭을 가지고 있는 것이 정공수송층으로 사용하기에 바람직하다. In the multilayer thin film forming method, the polymer may act as a hole transport layer, and the polymer is preferably a conductive polymer material to act as a hole transport layer. Specifically, it is preferable that the conductive polymer materials have a band gap suitable for transporting holes to be used as the hole transport layer.

상기 정공을 수송하기에 적합한 밴드갭을 가지고 있는 전도성 고분자는 예를 들어 정공의 이동도가 높은 PVK(poly(vinyl carbazole)), TFB(thieno[2,3-f] benzofuran), Poly-TPD(Poly(N,N'-bis-4-butylphenyl-N,N'-bisphenyl)benzidine)와 같은 고분자가 사용될 수 있으나, 상기 예시에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예에서는 상기 TFB 고분자를 사용하여 실험을 진행하였다.Conductive polymers having a bandgap suitable for transporting the holes are, for example, PVK (poly(vinyl carbazole)), TFB (thieno[2,3-f]benzofuran), Poly-TPD ( Poly(N,N'-bis-4-butylphenyl-N,N'-bisphenyl)benzidine) may be used, but is not limited thereto. In an example of the present invention, an experiment was conducted using the TFB polymer.

상기 양자점은 II-VI족 양자점 혹은 III-V족 양자점일 수 있지만, 바람직하게는 페로브스카이트로 구성된 양자점을 사용할 수 있다. 양자점은 크기에 따라 발광하는 빛의 파장이 달라지며, 디스플레이 소자에 사용하기 위해서는 바람직하게 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 각각 발광하는 양자점이 필요하다. 양자점의 크기가 클수록 긴 파장의 빛을 발광하며, 바람직하게는 가시광선의 빛을 발광하기 위해서는 양자점의 직경이 5nm 에서 50nm 사이의 양자점이 디스플레이 소자에 사용되기에 적절할 수 있다.The quantum dot may be a group II-VI quantum dot or a group III-V quantum dot, but preferably a quantum dot composed of perovskite may be used. Quantum dots have different wavelengths of light emitted according to their size, and quantum dots that preferably emit red (R), green (G), and blue (B) respectively are required for use in a display device. The larger the size of the quantum dot, the longer wavelength light is emitted, and preferably, in order to emit visible light, the quantum dot having a diameter of 5 nm to 50 nm may be suitable for use in a display device.

상기 리간드는 일반적으로 양자점에 부착되는 리간드를 사용할 수 있으며, 구체적으로 1-도데칸티올(1-dodecanethiol), 3-메르캅토프로피온산(3-mercaptopropionic acid), 트리옥틸포스핀(trioctylphosphine), 트리옥틸포스핀옥사이드(trioctylphosphine oxide), 올레산 (oleic acid) 및 올레일아민 (oleylamine)과 같은 일차 아민들을 예로 들 수 있으나, 상기 예시에 한정되는 것은 아니다.As the ligand, a ligand attached to quantum dots may be used, and specifically, 1-dodecanethiol, 3-mercaptopropionic acid, trioctylphosphine, and trioctyl. Primary amines such as trioctylphosphine oxide, oleic acid, and oleylamine may be exemplified, but the examples are not limited thereto.

상기 고분자와 양자점을 용해시키는 유기용매는 일반적인 유기용매들을 사용할 수 있으며, 구체적으로 클로로포름, 톨루엔, 옥탄, 헵탄, 헥산, 펜탄, 테트라하이드로퓨란, 클로로벤젠 등을 예로 들 수 있다. 하지만 바람직하게 용매는 톨루엔일 수 있다.As the organic solvent for dissolving the polymer and quantum dots, general organic solvents may be used, and specifically, chloroform, toluene, octane, heptane, hexane, pentane, tetrahydrofuran, chlorobenzene, and the like may be exemplified. Preferably, however, the solvent may be toluene.

상기 고분자 및 양자점이 용해된 용액은 평평한 기판 상부에 코팅시키며, 바람직하게 스핀코팅 방식을 통해 코팅할 수 있다. 스핀코팅 방식이란 얇고 균일한 층을 제작하기 위해 유체를 기판 위에 올려놓고 고속으로 회전시키면서 원심력에 의해 유체를 넓게 펼치는 방식이다. 스핀코팅 방식은 크게 3가지 과정(물질 도포, 회전, 경화)을 거쳐 진행한다. 바람직하게 상기 스핀코팅의 분당 회전 속도는 1500 내지 5000 RPM일 수 있으며, 용액에서 양자점과 고분자를 합한 농도는 10 내지 100 mg/ml 일 수 있고, 회전시간은 30 초 내지 60초 일 수 있다. The solution in which the polymer and quantum dots are dissolved is coated on a flat substrate, preferably by spin coating. The spin coating method is a method of spreading the fluid widely by centrifugal force while placing the fluid on the substrate and rotating it at high speed in order to produce a thin and uniform layer. The spin coating method proceeds through three major processes (material application, rotation, and curing). Preferably, the rotation speed per minute of the spin coating may be 1500 to 5000 RPM, the combined concentration of the quantum dots and the polymer in the solution may be 10 to 100 mg/ml, and the rotation time may be 30 to 60 seconds.

상기 기판은 바람직하게는 전자수송층이 최상부에 증착된 기판일 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 다층박막 형성 방법은 전자수송층 상부에 양자점과 정공수송층을 한번에 증착시키는 방법으로 볼 수 있다. The substrate may preferably be a substrate on which an electron transport layer is deposited on top. Therefore, the method of forming a multilayer thin film according to an embodiment of the present invention can be viewed as a method of depositing quantum dots and a hole transport layer on the electron transport layer at the same time.

상기 스핀코팅 과정에서 상기 용액 속에 용해되어 있던 고분자는 경화과정에서 네트워크를 형성하게 된다. 그런데, 스핀코팅 과정에서 용액 전체의 경화 속도보다 상기 고분자 네트워크의 형성이 먼저 일어나게 된다. 이때 페로브스카이트 양자점은 높은 밀도로 인하여 용액 아래로 침전되려 하지만, 상기 스핀코팅 과정 중 먼저 형성된 고분자 네트워크로 인해 고분자 네트워크를 통과할 수 있는 균일하고 작은 형태의 양자점만이 용액 아래로 침전될 수 있다. 상기 양자점 중에서 크기로 인해 고분자 네트워크를 통과하지 못한 양자점들은 용액에서 침전되지 못하고 고분자 네트워크 상부에 남아있는 상태로 스핀 코팅이 마무리 될 수 있다. The polymer dissolved in the solution during the spin coating process forms a network during the curing process. However, in the spin coating process, the formation of the polymer network occurs earlier than the curing rate of the entire solution. At this time, the perovskite quantum dots try to precipitate under the solution due to their high density, but due to the polymer network formed first during the spin coating process, only uniform and small quantum dots that can pass through the polymer network can be precipitated under the solution. have. Among the quantum dots, the quantum dots that do not pass through the polymer network due to their size cannot be precipitated in solution, and spin coating can be finished while remaining on the polymer network.

상기 스핀코팅이 마무리 되면 작고 상대적으로 작고 균일한 양자점이 가장 아래에 위치하고, 고분자 네트워크 그리고 고분자 네트워크를 통과하지 못한 상대적으로 크고 불균일한 양자점 순으로 상분리가 된 상태가 된다.When the spin coating is finished, small, relatively small and uniform quantum dots are located at the bottom, and then the polymer network and the relatively large and non-uniform quantum dots that do not pass through the polymer network are in a state of phase separation.

도 2는 상기 스핀코팅 과정을 통해 상기 용액이 상분리 되며 코팅된 상태를 간략히 나타낸 개념도로서, 기판(21) 상부에 고분자 네트워크(23)를 기준으로 상기 고분자 네트워크를 통과한 상대적으로 작고 균일한 형태의 양자점을 포함하는 양자점발광층(22)과 상기 고분자 네트워크를 통화하지 못하고 상대적으로 크고 불균일한 형태의 양자점을 포함한 층(24)로 나뉘게 된다. 구체적으로 상기 고분자 네트워크 하부로 침전되는 양자점발광층(22)의 양자점 크기는 20nm 이하로서 가시광선을 발광하는 양자점일 수 있다. 2 is a conceptual diagram schematically illustrating a state in which the solution is phase-separated and coated through the spin coating process, in a relatively small and uniform shape passing through the polymer network based on the polymer network 23 on the upper portion of the substrate 21. The quantum dot light emitting layer 22 including quantum dots and the polymer network cannot be communicated and are divided into a layer 24 including quantum dots having a relatively large and non-uniform shape. Specifically, the quantum dot size of the quantum dot light emitting layer 22 deposited under the polymer network may be 20 nm or less, and may be a quantum dot emitting visible light.

상기 코팅 과정 이후 코팅층 상부를 고분자 네트워크는 용해시키지 않으면서 양자점, 바람직하게는 페로브스카이트 양자점만을 용해시키는 선택적 용매를 이용하여 고분자 네트워크 상부의 양자점만을 제거(wash out) 할 수 있다. 상기 용매는 바람직하게는 옥탄일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.After the coating process, it is possible to wash out only the quantum dots on the upper part of the polymer network by using a selective solvent that dissolves only quantum dots, preferably perovskite quantum dots, without dissolving the polymer network on the upper part of the coating layer. The solvent may preferably be octane, but is not limited thereto.

도 3은 상기 선택적 용매를 이용하여 고분자 네트워크 상부의 상대적으로 크고 불균일한 형태의 양자점을 포함한 층(24)이 제거된(washed out) 상태를 나타낸 모식도이다. 3 is a schematic diagram showing a state in which the layer 24 including relatively large and non-uniform quantum dots on the upper polymer network is washed out using the selective solvent.

도 4는 상기 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 스핀코팅이 마무리된 다층박막(Pristine)과 이후 옥탄으로 코팅층 상부를 용해시킨 후의 다층박막(Cleaned)의 파장에 따른 양자점에 의한 광량을 비교한 데이터이다. 도 4를 참조하면, 옥탄으로 코팅층 상부를 용해시킨 다층박막(Cleaned)의 광량이 코팅층 상부를 용해하기 전(Pristine)에 비하여 가시광선 영역에서 더 많은 수치를 나타낸다. 이는, 전자수송층 상부의 불균일한 크기의 양자점들이 사라지면서, 발광에 기여하는 전자수송층 아래의 균일한 크기의 양자점으로부터 방출되는 빛이 더욱 효율적으로 외부로 빛을 방출 할 수 있게 된 효과로 볼 수 있다.4 is data comparing the amount of light by quantum dots according to the wavelength of the multilayer thin film (Pristine) on which the spin coating is finished according to an embodiment of the present invention and the multilayer thin film (Cleaned) after dissolving the upper portion of the coating layer with octane to be. Referring to FIG. 4 , the amount of light of the multilayer thin film (Cleaned) in which the upper part of the coating layer is dissolved with octane is higher in the visible ray region than before (Pristine) when the upper part of the coating layer is dissolved (Pristine). This can be seen as the effect that the light emitted from the quantum dots of uniform size under the electron transport layer contributing to light emission can more efficiently emit light to the outside as the non-uniformly sized quantum dots on the electron transport layer disappear. .

본 발명의 다른 일 실시예인 디스플레이 소자는, 상기 다층박막 형성방법을 이용하여 제조된 다층박막이 디스플레이 소자인 것으로, 구체적으로 상기 디스플레이 소자는 텔레비전, 휴대폰, 시계의 소자일 수 있으나, 상기 예시에 한정되지 않는다. A display device according to another embodiment of the present invention is a multilayer thin film display device manufactured using the method for forming a multilayer thin film. Specifically, the display device may be a TV, a mobile phone, or a watch device, but is limited to the above example. doesn't happen

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

11: 유기용매
12: 리간드
13: 양자점
14: 고분자
21: 기판
22: 상대적으로 작고 균일한 형태의 양자점을 포함하는 양자점발광층
23: 고분자 네트워크
24: 상대적으로 크고 불균일한 형태의 양자점을 포함하는 층11: organic solvent
12: ligand
13: quantum dots
14: polymer
21: substrate
22: quantum dot light emitting layer comprising quantum dots of a relatively small and uniform shape
23: polymer network
24: A layer containing relatively large and non-uniformly shaped quantum dots

Claims (10)

a) 리간드가 부착된 양자점 및 고분자를 유기용매에 용해시키는 단계: 및
b) 상기 양자점 및 상기 고분자가 용해된 용액을 기판 상부에 코팅시키는 단계;를 포함하며,
상기 b)단계의 코팅과정에서 기판 상부에 상분리가 일어나는 것을 특징으로 하는 다층박막 형성방법.
a) dissolving the ligand-attached quantum dots and polymer in an organic solvent: and
b) coating a solution in which the quantum dots and the polymer are dissolved on the substrate;
A method of forming a multilayer thin film, characterized in that phase separation occurs on the upper portion of the substrate in the coating process of step b).
제1항에 있어서,
상기 고분자는 전도성 고분자로서 정공수송층으로 작용하는 것을 특징으로 하는 다층박막 형성방법.
According to claim 1,
The polymer is a conductive polymer and a method for forming a multilayer thin film, characterized in that it acts as a hole transport layer.
제1항에 있어서,
상기 양자점은 페로브스카이트 양자점을 포함하는 다층박막 형성방법.
According to claim 1,
The quantum dot is a multilayer thin film forming method comprising perovskite quantum dots.
제1항에 있어서,
상기 b)단계의 코팅은 스핀코팅인 것을 특징으로 하는 다층박막 형성방법.
According to claim 1,
The coating of step b) is a method of forming a multilayer thin film, characterized in that spin coating.
제4항에 있어서,
상기 스핀코팅을 통해 상기 고분자가 네트워크를 형성하는 것을 특징으로 하는 다층박막 형성방법.
5. The method of claim 4,
A method for forming a multilayer thin film, characterized in that the polymer forms a network through the spin coating.
제5항에 있어서,
상기 양자점이 상기 고분자 네트워크에 의해 걸러지며 상분리가 일어나는 것을 특징으로 하는 다층박막 형성방법.
6. The method of claim 5,
The quantum dots are filtered by the polymer network and a multilayer thin film forming method, characterized in that the phase separation occurs.
제1항에 있어서,
상기 b)단계 이후,
c) 상기 코팅층이 형성된 기판을 선택적 용매를 이용하여, 상기 상분리된 코팅층 상부의 양자점을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층박막 형성방법.
According to claim 1,
After step b),
c) using a selective solvent on the substrate on which the coating layer is formed, removing the quantum dots on the upper portion of the phase-separated coating layer;
제7항에 있어서,
상기 c)단계는 상기 코팅층에서 형성된 고분자 네트워크를 통과하지 못한 양자점을 선택적 용매로 용해시켜, 상기 상분리된 코팅층 상부의 양자점을 제거하는 단계;인 것을 특징으로 하는 다층박막 형성방법.
8. The method of claim 7,
The step c) is a step of dissolving the quantum dots that have not passed through the polymer network formed in the coating layer with a selective solvent to remove the quantum dots on the upper portion of the phase-separated coating layer;
제7항에 있어서,
상기 양자점은 페로브스카이트 양자점이고,
상기 선택적 용매는 옥탄인 것을 특징으로 하는 다층박막 형성방법.
8. The method of claim 7,
The quantum dots are perovskite quantum dots,
The selective solvent is a method of forming a multilayer thin film, characterized in that octane.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 방법을 이용하여 제조된 디스플레이 소자.A display device manufactured using any one of the methods of claims 1 to 9.

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