양자점 발광 다이오드(QLED)는 우수한 광전 특성으로 차세대 디스플레이 및 조명 기술의 강력한 후보로 여겨진다. 그러나 청색 QLED는 성능 면에서 녹색 및 적색 장치에 비해 여전히 크게 뒤처져 있어 QLED 풀컬러 디스플레이 기술의 상용화 과정을 심각하게 제한하고 있다. 한편으로, 청색 양자점의 더 깊은 가전자대 에너지 준위는 정공 수송층과의 높은 정공 주입 장벽을 형성하며, 표면의 긴 사슬 올레산 리간드는 전하 운반체 수송에 불리하다. 다른 한편으로, 청색 양자점의 핵과 껍질 재료 간의 에너지 준위 차가 작아 전하 운반체가 표면 결함 상태와 쉽게 결합하여 비복사 재결합을 일으켜 장치 효율을 저하시킨다. 본 연구에서는 다기능 리간드인 벤질 하이드록실아민 염산염(BHACl)으로 청색 양자점의 표면을 개질하였다. BHACl은 기존의 긴 사슬 올레산 리간드를 대체하여 양자점 박막 내 전하 운반체 수송 성능을 향상시켰으며, 분자의 NH³⁺ 기가 표면의 유리 황 결합을 둔화시켜 비복사 재결합을 억제한다; BHACl의 큰 쌍극자 모멘트는 양자점의 에너지 준위를 전체적으로 상승시켜 정공 주입 효율을 향상시켰다. 이를 바탕으로 제작된 청색 QLED 소자는 외부 양자 효율(EQE) 19.2%, 최대 휘도 28,237 cd·m^-2, 초기 휘도 100 cd·m^-2에서 장치 수명 8,986시간을 달성했으며, 모든 성능이 대조 장치보다 현저히 우수했다.

양자점 발광 다이오드; 다기능 리간드; 전하 운반체 수송; 외부 양자 효율