단국대 고분자공학실험및설계2 <Quantum Dot 물질을 이용한 Color Conversion> 레포트

단국대 고분자공학실험및설계2 레포트

문서 내 토픽

1. Quantum Dot 물질을 이용한 Color Conversion

실험 목적은 Quantum Dot 재료를 사용하여 Color Conversion이 이루어지는 quartz cell, 필름을 제작하고 Blue 광원을 이용하여 QD 필름을 통해 Color Conversion이 이루어지는 모습을 확인하는 것입니다. 실험 원리는 QD film의 Color Conversion 광발광이 외부의 에너지에 의해 여기된 photon이 안정화되며 band gap 만큼의 에너지를 방출하는 것을 의미하며, 이때 photon을 여기시키기 위해 입사되는 빛 에너지는 발광 시 방출되는 에너지보다 커야 합니다. 이로 인해 발광 파장보다 흡수 파장이 더 작아지게 되는데, 파장이 짧고 에너지가 큰 blue 빛을 받아서 여기된 양자점은 흡수한 빛보다 파장이 길고 에너지가 낮은 green, red 빛을 방출하게 됩니다. 이와 같이 흡수한 에너지와 방출하는 에너지 차이를 Stroke Shift라고 하며, 이는 흡수한 에너지 일부가 분자 진동 및 열 방출로 소멸하기 때문입니다. 실험 방법은 용매에 녹아있는 Quantum Dot 잉크를 준비하고 쿼츠셀 위에 도포한 뒤 스핀 코팅을 진행하고 baking을 통해 필름을 제작하며, Blue OLED 소자에 전압을 가하여 발광되는 빛을 측정하고 Red CCF를 올린 뒤 발광되는 빛을 측정하는 것입니다. 실험 결과, 색좌표계 분석에서 Blue OLED 광원 위에 Color Conversion Film을 올린 결과 빛의 파장대가 red-shift가 일어났으며, 휘도와 양자효율 측정에서 OLED 광원이 color conversion film을 통과할 경우 감소하는 것을 확인할 수 있었습니다.

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1. Quantum Dot 물질을 이용한 Color Conversion

Quantum Dot 물질을 이용한 Color Conversion 기술은 차세대 디스플레이 기술로 주목받고 있습니다. Quantum Dot은 나노미터 크기의 반도체 입자로, 크기에 따라 발광 색상을 정밀하게 조절할 수 있는 장점이 있습니다. 이를 통해 기존 디스플레이 기술에 비해 보다 넓은 색 영역과 높은 색 재현성을 구현할 수 있습니다. 또한 Quantum Dot은 에너지 효율이 높고 수명이 길어 전력 소모가 적은 친환경적인 기술이라고 할 수 있습니다. 현재 Quantum Dot 기술은 TV, 모니터, 스마트폰 등 다양한 디스플레이 제품에 적용되고 있으며, 향후 더욱 발전하여 차세대 디스플레이 시장을 주도할 것으로 기대됩니다. 다만 Quantum Dot 물질의 합성 및 공정 기술, 안정성 등 해결해야 할 과제들이 남아있어 지속적인 연구개발이 필요할 것으로 보입니다.