[A+] 단국대 고분자공학실험및설계2 <Quantum Dot 물질을 이용한 Color Conversion> 레포트

소개

단국대학교 고분자공학과 4-2 고분자공학실험및설계2 (진OO 교수님)
실험 8. 에 대한 레포트입니다.
당시 예비 레포트와 결과 레포트를 한 번에 제출하여, 하나의 파일로 정리가 되어있습니다.
예비 보고서 내용과 결과 보고서 내용이 모두 들어가 있습니다. (실험 원리 및 실험 전 질문에 대한 답변부터, 실험 결과와 고찰 내용까지 모두 포함하고 있습니다.)
질문과 고찰은 조교님께서 공유해주신 자료를 기반으로 작성되었으며, 수강 당시의 정해진 양식 및 목차, 분량에 맞추어 작성하였습니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리(+질문에 대한 답변)
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 토의/고찰
6. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
- Quantum Dot 재료를 사용하여 Color Conversion이 이루어지는 quartz cell, 필름을 제작할 수 있다.
- Blue 광원을 이용하여 QD 필름을 통해 Color Conversion이 이루어지는 모습을 확인할 수 있다.

2. 실험 원리
-QD film의 Color Conversion
광발광은 외부의 에너지에 의해 여기된 photon이 안정화되며 band gap 만큼의 에너지를 방출하는 것을 의미한다. 이때 photon을 여기시키기 위해 입사되는 빛 에너지는 발광 시 방출되는 에너지보다 커야 하며, 이로 인해 발광 파장보다 흡수 파장이 더 작아지게 된다. 파장이 짧고 에너지가 큰 blue 빛을 받아서 여기된 양자점은 흡수한 빛보다 파장이 길고 에너지가 낮은 green, red 빛을 방출한다. 이와 같이 흡수한 에너지와 방출하는 에너지 차이를 Stroke Shift라고 하며, 이는 흡수한 에너지 일부가 분자 진동 및 열 방출로 소멸하기 때문이다.
위 현상을 적용하여 QD Film에서의 색변환이 발생하게 된다. 색변환이 효율적으로 발생하여 우수한 색순도 및 색재현성 특징을 가지는 디스플레이를 구현하기 위해서는 하단에서 발생한 빛에너지를 QD Film이 충분히 흡수하여 QD 입자크기에 해당하는 빛을 방출할 수 있어야 한다. 따라서 QD Film의 두께와 QD 농도는 중요한 변수로 작용한다.
Blue OLED에서 방출된 빛은 에너지가 큰 파장의 Blue 빛이기 때문에 QD Film 제작에 사용되는 양자점 입자의 밴드갭보다 큰 에너지로 입사한다. 이는 양자점 입자의 전자가 가전자대에서 전도대로 충분히 여기 될 수 있는 에너지로, 여기된 전자는 안정된 상태로 돌아가면서 밴드갭에 해당하는 에너지를 빛으로 방출하게 된다. 양자점은 흡수 파장과 발광 파장의 겹치는 부분이 존재하기 때문에 blue 빛은 green과 red의 양자점을 충분히 여기시킬 수 있다.

참고자료

· 박희진. “양자점 발광재료를 이용한 색 변환에 관한 연구”. 국내석사학위논문 순천향대학교 대학원 (2022).
· 이도형. “전기화학 발광소자의 외부양자효율 및 휘도 향상 전략에 관한 연구”. 국내석사학위논문 숭실대학교 대학원 (2020).
· 홍상우. “LED RGB광의 혼합비율에 따른 색좌표 이동 연구”. 국내석사학위논문 호서대학교 대학원 (2018).
· 삼성디스플레이 뉴스룸. “[디스플레이 용어알기] 4. 휘도 (Luminance)”.
· https://news.samsungdisplay.com/17806 (2022.12.14).