디스플레이용 양자점에 대한 연구는 수십년간 진행되어왔다. 유럽 연합 지침에 따라 Cd 기반 양자점의 산업적 사용에 대한 규제가 이뤄졌고, 이를 대신할 친환경 양자점의 개발이 이루어지고 있다. 현재 보고된 사례에 따르면, 친환경 양자점인 InP, ZnSeTe 양자점 소재를 이용한 적색 및 청색 발광 양자점 기반의 전계발광소자에 대한 연구는 활발히 진행되어 이론적 한계치에 도달하는 소자 특성을 가졌지만, 녹색 발광 친환경 양자점 기반의 전계발광소자는 지속적인 개발이 필요한 상황이다. 녹색 발광 친환경 양자점 기반 전계발광소자에서 전하 수송층 관점에서 개발이 많이 이루어졌기에, 소재적인 관점에서 개발이 필요하다.

녹색 발광 친환경 양자점인 InP/ZnSe/ZnS에서 코어(InP)와 껍질(ZnSe와 ZnS)간의 격자 불일치는 껍질의 불균일한 성장 및 내부결함을 형성하고, 이는 발광효율 감소의 원인이 된다. 표면 리간드는 양자점 간 분산성 및 효율 특성에 영향을 준다. 하지만 표면과 결합력이 약한 리간드는 쉽게 떨어져 트랩 사이트로 작용될 수 있고, 소자에서 큰 에너지 장벽으로 작용하여 전하 수송체의 주입을 방해할 수 있다. 본 연구에서는 껍질의 성장 및 표면 리간드 제어를 통해 전계 발광소자의 광학적 특성 개선 방법을 찾았다. 코어에 다양한 두께의 껍질을 균일하게 성장시킨 후, 다양한 종류의 표면 유기물을 도입하여 발광 효율을 유지하면서 양자점의 에너지 장벽을 줄이고 전하 수송체 주입을 조절한 소재를 구현하였다.

전계발광소자에서 구동전압, 휘도 및 외부양자효율 특성을 비교했을 때, 발광 효율을 유지하면서 구조 제어한 양자점 소재로 향상된 특성을 보이는 것을 확인할 수 있었다.

본 연구를 통해 양자점 소재의 제어를 통해 친환경 양자점을 이용한 녹색 전계발광소자의 광특성을 향상시킬 수 있었다. 하지만 단순히 녹색 발광 InP 기반 전계발광소자의 광특성 개선만이 아니라, 앞으로의 소자특성 개선에 있어서 소자 관점이 아닌 소재적 관점으로도 개선이 가능하다는 것을 구체적으로 제시한다.