• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권5호
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• pp.558-564
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• 2009

고분자 광섬유(POF)는 유리광섬유에 비하여 경량성, 저가 그리고 다루기 쉬운 장점을 가지고 있다. 그러나 상대적으로 높은 전송손실과 낮은 대역특성으로 인하여 랜과 같은 단거리 네트워킹에 대한 사용이 적합하다. 전송손실을 낮게 하기 위한 고분자물질의 합성공정과 유연한 고분자광섬유의 활용을 보다 넓히기 위한 다양한 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 저잡음의 POF 모듈들이 개발되었으며, 이를 위하여 저잡음 증폭기와 저가의 650 nm의 발광다이오드(LED: Light Emitting Diode)가 최적화되었다. 광통신과 센서용 POF 모듈의 동적특성을 나타내기 위하여, 화상전송모듈, 광전송 속도측정모듈, RS-232용 광전송기와 음성전송모듈을 제작하여 그들의 신호특성을 평가하였다. 광전송속도의 측정에 있어서는 빠르고 간단한 측정으로서 모듈이 바로 사용될 수 있는 것으로 보여진다. 또한, 아날로그 증폭기, LED와 포토다이오드(PD: Photo Diode) 등을 활용하여, 소리와 화상의 전송은 POF를 통하여 최대 60 m까지 가능한 것으로 확인되었다. 또한 비례적분미분제어에서 확인한 실시간 데이터 전송효과는 산업용 공장의 설계와 제어에 있어서 매우 가치가 있을 것으로 고려된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.77.1-77.1
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• 2010

반도체 나노 결정은 크기와 모양에 따라 다른 광학적 전기적 성질을 보이는 독특한 특성 때문에 태양전지, 발광 다이오드, 레이저, 바이오메디컬 레이블링 등에 응용될 수 있는 저가격의 차세대 광전기 재료의 개발을 위한 구조체로 각광받고 있다. 최근에는 하나의 나노 결정에 type-II band offset을 가지는 두 개의 물질을 결합한 이종접합 나노 결정체의 연구가 활발하게 진행되고 있는데, 이는 나노 결정 내에서 빛에 의해 생성된 전하들을 공간적으로 분리해 낼 수 있는 장점을 가지고 있기 때문에 태양전지나 광촉매로의 응용에 매우 유용하다. 우리는 나노 결정과 고분자 하이브리드 태양전지의 제작에 있어서 성분과 type-II 이종접합 반도체 나노 결정의 영향을 조사하기 위하여 CdSe, CdTe, type-II CdTe/CdSe tetrapod을 합성하였다. CdSe tetrapod과 P3HT의 블렌딩에 의해 만들어진 태양전지는 AM 1.5, 100mW/$cm^2$ 조건에서 1.03%의 가장 높은 변환 효율, 그리고 415nm에서 43%의 IPCE를 나타내었다. 그리고 CdTe/CdSe type-II tetrapod 이종접합과 P3HT 블렌딩으로 만들어진 태양전지는 CdTe를 이용하여 만든 태양전지에 비해 4.4배의 변환효율과 3.9배의 단락전류를 나타내었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 디스플레이 광소자분야
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• pp.106-108
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• 2004

We have investigated the photolithographic patterning method of light emitting polymer film for polymer light emitting diodes (PLED). Blue light emitting polymers based on polyfluorene, which can be cured photochemically to yield an insoluble form, have been synthesized using Ni(0) mediated Yamamoto polymerization. The relationship between patterning property and several variables such as the intensity of the exposed UV light, the concentrations of additives, has been studied by using optical microscope analysis, UV/visible spectroscopy, and photoluminescence. We have successfully fabricated PLEDs composed of the patterned emissive layer and their electroluminescence property has been also investigated. In this presentation, the detailed photolithographic patterning method and its application for polymer light emitting display will be discussed.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.60-64
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• 2003

In this study, the inorganic thin-film passivation layer was newly adopted to protect the organic layer from moisture and oxygen. Using the electron beam evaporation system, the various kinds of inorganic thin-films were deposited onto the organic layer and their interface properties between organic and inorganic layer were investigated. In this investigation, the MgO layer showed the most suitable properties, and based on this result, the time dependent emission properties were estimated for the OLED with and without passivation layer. In this experiment, we can see that the time-dependent emission properties of MgO passivated OLED had longer life-time compared to non-passivated OLED. Therefore, we can consider that the MgO thin film is one of the most suitable candidates for the thin-film passivation layer of OLED.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제12권2호
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• pp.155-159
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• 2005

패턴화된 ITO/Glass 기판위에 정공수송층으로 PEDOT:PSS (poly(3,4-ethylenedioxythi-ophene)poly (styerne sulfolnate))를 발광층으로 MEH-PPV (poly(2-methoxy-5-(2-ethyhexoxy)-1,4-phenylenvinylene))을 사용하여 스핀코팅법으로 ITO/PEDOT:PSS/MEH-PPV/Al 구조의 고분자 유기전계 발광소자 (polymer light emitting diode, PLED)를 제작하였다. MEH-PPV 용액의 농도(0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9, 1.5 wt$\%$)변화를 변수로 하여 제작된 PLED소자의 전기$\cdot$광학적 특성 변화를 조사하였다. MEH-PPV의 농도가 $0.5{\~}0.9 wt\%$에서 가장 양호한 전기-광학 특성을 보여 주었다. 한편 $1.5 wt\%$의 고동도의 MEH-PPV를 갖는 PLED 소자에서는 전류와 휘도 값이 크게 감소하였다. 즉, MEH-PPV의 농도가 $0.5 wt\%$일 때 9V 전압 인가시 최고 발광 휘도와 효율은 $409 cd/m^2$와 4.90 lm/W를 각각 나타내었다. PLED 소자의 발광 스펙트럼은 $560{\~}585 nm$ 파장을 갖는 오렌지 계열의 발광을 나타내었다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제7권2호
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• pp.49-53
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• 2008

The yellow base polymer light emitting diodes(PLEDs) with double emission and hole blocking layers were prepared to improve the light efficiency. ITO(indium tin oxide) and PEDOT : PSS[poly(3,4-ethylenedioxythiophene) : poly(styrene sulfolnate)] were used as cathode and hole transport materials. The PFO[poly(9,9-dioctylfluorene)] and MEH-PPV[poly(2-methoxy-5(2-ethylhe xoxy)-1,4-phenylenevinyle)] were used as the light emitting host and guest materials, respectively. TPBI[Tpbi1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazol-2-yl)benzene] was used as hole blocking layer. To investigate the optimization of device structure, we prepared four kinds of PLED devices with different structures such as single emission layer(PFO : MEH-PPV), two double emission layer(PFO/PFO : MEH-PPV, PFO : MEH-PPV/PFO) and double emission layer with hole blocking layer(PFO/PFO : MEH-PPV/TPBI). The electrical and optical properties of prepared devices were compared. The prepared PLED showed yellow emission color with CIE color coordinates of x = 0.48, y = 0.48 at the applied voltage of 14V. The maximum luminance and current density were found to be about 3920 cd/$m^2$ and 130 mA/$cm^2$ at 14V, respectively for the PLED device with the structure of ITO/PEDOT : PSS/PFO/PFO : MEH-PPV/TPBI/LiF/Al.

• 한국재료학회지
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• 제20권6호
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• pp.294-300
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• 2010

In this study, we fabricated a polymer light emitting diode (PLED) and investigated its electrical and optical characteristics in order to examine the effects of the PFO [poly(9,9-dioctylfluorene-2-7-diyl) end capped with N,N-bis(4-methylphenyl)-4-aniline] concentrations in the emission layer (EML). The PFO polymer was dissolved in toluene ranging from 0.2 to 1.2 wt%, and then spin-coated. To verify the influence of the TPBI [2,2',2"-(1,3,5-Benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole)]electron transport layer, TPBI small molecules were deposited by thermal evaporation. The current density, luminance, wavelength and current efficiency characteristics of the prepared PLED devices with and without TPBI layer at various PFO concentrations were measured and compared. The luminance and current efficiency of the PLED devices without TPBI layer were increased, from 117 to $553\;cd/m^2$ and from 0.015 to 0.110 cd/A, as the PFO concentration increased from 0.2 to 1.0 wt%. For the PLED devices with TPBI layer, the luminance and current efficiency were $1724\;cd/m^2$ and 0.501 cd/A at 1.0 wt% PFO concentration. The CIE color coordinators of the PLED device with TPBI layer at 1.0 wt% PFO concentration showed a more pure blue color compared with the one without TPBI, and the CIE values varied from (x, y) = (0.21, 0.23) to (x, y) = (0.16, 0.11).

• 전기전자학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.322-329
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• 2021

본 연구에서는 열처리 후 Island 표면 구조를 가지는 고분자 Poly(vinylidenefluoride-co-trifluoroethylene) [P(VDF-TrFE)]를 사용하여 유기 발광 다이오드의 광추출 효율을 향상시키기 위한 방법을 제시하였다. Island 구조의 P(VDF-TrFE) 표면 위에 임프린트한 polydimethylsiloxane (PDMS)는 Spike 구조를 띄고 이를 통해 전류 및 외부양자 효율을 약 20%을 향상시켰다. 제작된 필름은 8.2의 낮은 Haze특성을 보이며, 93.4% 우수한 투과도 특성으로 인해 Pixel blur 없이 광효율을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.202-202
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• 2012

유연성 투명 전도막은 현대 전자산업의 발전에 있어 필수적인 부품소재로서, 가시광선의 투과율이 80% 이상이고 면저항이 $100{\Omega}/sq.$ 전후이며 휘거나 접히고 나아가 두루마리의 형태로도 응용이 가능한 소재를 일컫는다. 이러한 유연성 투명 전도막은 차세대 정보디스플레이 산업 및 유비쿼터스 사회의 중심이 되는 유연성 디스플레이, 터치패널, 발광다이오드, 태양전지 등 매우 다양한 분야에 응용이 기대된다. 이러한 이유로 고 신뢰성 유연성 투명 전도막 개발기술은 차세대 산업에 있어서의 핵심기술로 인식되고 있다. 현재로서는 인듐 주석 산화물(indium tin oxide; ITO) 및 전도성 유기고분자를 사용하여 투명 전도막을 제조하고 있으나, ITO 박막의 경우 인듐 자원의 고갈로 인한 가격상승 및 기판과의 낮은 접착력, 열팽창계수의 차이로 인한 공정상의 문제, 산화물 특유의 취성으로 인한 유연소자로서의 내구성 저하 등의 문제가 제기되고 있다. 전도성 유기고분자의 경우는 낮은 전기전도도와 기계적강도, 유기용매 처리 등의 문제점이 지적되고 있다. 따라서 높은 전기전도도와 투광도 뿐만 아니라 유연성을 지니는 재료의 개발이 요구되고 있는 실정이다. 최근 이러한 재료로서 그래핀(graphene)과 탄소나노튜브(carbon nanotube; CNT)를 중심으로 하는 탄소나노재료가 주목받고 있으며 많은 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 열화학기상증착법(thermal vapor deposition; TCVD)으로 합성된 그래핀 및 CNT를 이용하여 탄소나노재료 복합체 기반의 유연성 투명 전도막을 제작하고 그 특성을 평가하였다. 그래핀과 CNT합성을 위한 기판으로는 각각 300 nm 두께의 니켈과 1 nm 철이 증착된 실리콘 웨이퍼를 이용하였으며, 원료가스로는 메탄(CH4)과 아세틸렌(C2H2)등의 탄화수소가스를 이용하였다. 그래핀의 경우 원료가스의 유량, 합성온도, 냉각속도를 변경하여 대면적으로 두께균일도가 높은 그래핀을 합성하였으며, CNT의 경우 합성시간을 변수로 길이 제어합성을 도모하였다. 합성된 그래핀은 식각공정을, CNT는 스프레이 증착공정을 통해 고분자 기판(polyethylene terephthalate; PET) 위에 순차적으로 전사 및 증착하여 탄소나노재료 복합체 기반의 유연성 투명 전도막을 제작하였다. 제작된 탄소나노재료 복합체 기반의 유연성 투명 전도막은 물리적 과부하를 받았을 때 발생할 수 있는 유연성 투명 전도막의 구조적결함에 기인하는 전도성 저하를 보상하는 특징이 있어, 그래핀과 탄소나노튜브 각각으로 제조된 유연성 투명 전도막보다 물리적인 하중이 반복적으로 인가되었을 때 내구성이 향상되는 효과가 있다. 40% 스트레인을 반복적으로 인가하였을 때 그래핀 투명 전도막은 20 사이클 이후에 면저항이 $1-2{\Omega}/sq.$에서 $15{\Omega}/sq.$ 이상으로 급증한 반면 그래핀-CNT 복합체 투명 전도막은 30사이클까지 $1-2{\Omega}/sq.$ 정도의 면저항을 유지하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.210-210
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• 2013

그래핀은 뛰어난 기계적, 화학적, 광학적, 전기적 특성을 가지고 있는 2차원 물질로, 대면적 합성법과 전사 공정을 통해 다양한 기판에서의 사용이 가능해지면서 차세대 전자 소자로 활용하기위한 활발한 연구가 이루어지고 있다. 디스플레이, 태양전지의 전극과 전계 효과 트랜지스터의 채널로 적용한 연구에서 우수한 결과들을 보이고 있다. 특히, 금속/금속 산화물 전극은 염료 감응형 태양전지와 유기 발광 다이오드 구조에서 화학적으로 불안정할 뿐 아니라 일함수가 고정되어 쇼트키 접촉이 형성되면 저항을 낮추기 어렵지만, 그래핀은 금속/금속 산화물 전극보다 화학적으로 안정하고 일함수의 조절이 가능해 옴 접촉 형성에 용이하다. 그래핀의 일함수를 조절하는 연구는 크게 공유결합과 비공유 결합을 이용한 방법이 시도된다. 공유 결합을 이용한 방법은 합성과정에서 그래핀의 구조에 내재된 결함 혹은 새로운 결함을 형성하여 다른 원소를 첨가하는 방법이다. 이러한 방법은 그래핀의 결함 영역에서 작용하기 때문에 그래핀 전자 구조의 높은 수준 조절을 위해선 그래핀 구조의 파괴가 동반된다. 반면, 비공유 결합을 이용한 방법은 전하 이동 도핑 효과를 이용해 그래핀의 전자 구조를 제어하는 방법으로, 금속/금속산화물/기능기와 그래핀의 적층으로 복합 구조를 형성하는 방법이다. 금속/금속 산화물과의 복합구조는 안정적인 p-형 도핑이 보고되었지만, n-형 도핑은 대기중의 수분, 산소 그리고 기판과의 상호작용에 의해 대기중에서 불안정해 추가적인 피막공정이 요구된다. 기능기를 이용한 적층 구조는 그래핀과 기판사이의 상호작용 혹은 그래핀 전자 구조를 다양한 기능기를 이용해 제어하는 것으로, 이극성을 가진 자기정렬 단일층(self-assembled monolayers)이 대표적인 방법이다. 공간기(spacer)의 길이나 말단기(end group)의 종류로 p-형과 n-형의 도핑 수준을 제어할 수 있지만, 흡착기(chemisorbing groups)의 반응성이 기판의 화학적, 물리적 표면상태에 의존하기때문에 기판 선택이 제약되며 전처리 공정이 요구될 수 있는 한계가 있다. 본 연구에서는 다양한 기판에 적용가능한 용액 공정을 이용해 그래핀과 고분자를 적층하였고, 안정적이고 효과적으로 일함수를 낮추는 구조를 확인하였다.