일반기술

고분자 박막 내에 자발 형성된 화합물 반도체 나노 입자들을 사용한 고효율 및 장수명 전계 발광 소자 제작

지금까지 사용하고 있는 SiO2 절연체안에 삽입된 Si 나노 입자 기반의 전계 발광 소자는 이온 주입과 열처리를 필요로 하고 있기 때문에 소자 공정 과정이 복잡하고 비용이 높으며 열전자에 의한 충돌 이온화를 발광에 이용하고 있기 때문에 시간에 지남에 따라 절연막의 특성 저하로 인해 소자의 수명이 줄어든다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 이온 주입 공정이 필요 없고 소자수명이 증가한 새로운 고분자 박막 내에 자발 형성된 화합물 반도체 나노 입자들을 사용한 고분자 전계 발광소자 제작 방법을 이 발명에서 제시한다. 외부에서 인가하는 교류 구형파 전압에 따라 전자와 정공이 교대로 폴리이미드 절연층을 투과하여 나노 입자에 포획 및 재결합하여 발광하며 나노 입자의 크기와 밀도의 제어하여 인가 전압에 따른 전하 포획 및 재결합률을 조절해 가장 효율적인 발광을 가능하게 할 수 있다. 본 발명이 제시하는 고분자 박막 내에 자발 형성된 화합물 반도체 나노 입자들을 사용한 고분자 전계 발광 소자 제작 방법은 기존의 사용하는 Si 나노 입자 발광 소자에 이온주입 및 열처리 공정이 필요 없기 때문에 고가의 장비를 필요로 하지 않고 시간에 따른 소자 특성의 저하가 없이 제작 할 수 있는 간단한 방법이다. 이 발명은 고효율 및 장수명 발광 소자의 제작방법을 제시하고 있으며 대면적 디스플레이 소자로 응용할 수 있다.발명은 전계 발광 소자에서 고분자 박막 안에 형성된 나노 입자의 크기 및 밀도를 조절하여 외부 교류 전압의 크기 및 시간 주기를 변화함에 따라 발광 소자의 필요한 최적의 발광 특성을 제어 할 수 있다. 절연성 고분자 안에 삽입된 반도체 나노 입자는 전기적으로나 화학적인 안정하기 때문에 장시간 사용할 수 있는 발광소자로서 응용할 수 있으며, 소자 제작 및 공정 방법이 간단하고 저비용으로 발광 소자를 제작하는 방법을 제시하고 있다.