• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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• pp.276-277
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• 2006

본 연구에서는 인광 발광 물질인 host재료, CBP에 guest로 인광색소인 $Ir(ppy)_3$을 첨가하여 광학적, 전기적 특성을 보았다. $Ir(ppy)_3$ 색소를 서로 다른 중량비로 첨가할 때의 소자들의 특성을 평가하였다.$ Ir(pppy)_3$을 3.125%의 중량비로 하였을 때 가장 좋은 휘도특성을 보였다. 소자의 기본구조는 glass/ITO/${\alpha}-NPD(300{\AA})$/CBP:$Ir(ppy)_3(300{\AA})$/$BCP(80{\AA})$/$Alq_3(200{\AA})$)/$Al(1000{\AA})$로 하였다.

• 한국광학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-7
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• 2003

유기발광물질 Alq$_3$ 복소굴절률을 양자역학적 흡수이론인 바탕인 포로히-블루머(Forouhi-Bloomer) 분산식[Phys. Rev. B 34. 7018(1986)]을 이용하여 1.5~6 ev의 영역에서 계산하였다. 분광광도계를 이용하여 측정한 Alq$_3$ 박막의 흡수 스펙트럼에서 흡수 피크의 위치와 폭으로부터 포로히-블루머 분산식의 변수 $A_{i}$ , B$_{i}$, $C_{i}$ 의 초기 근사값을 결정하였다. 기판으로 사용한 비정질실리카(fused silica)의 굴절률은 분광광도계로부터 측정된 투과율과 반사율 스펙트럼으로부터 셀마이어(Sellmeier)분산식을 적용하여 계산하였다. 기판의 굴절률과 분광광토계에서 측정한 Alq$_3$박막의 투과율과 반사율 스펙트럼에 포로히-블루머 분산식을 이용한 비선형 최소자승법 곡선맞춤을 하여 Alq$_3$의 복소굴절률을 계산할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제21권4호
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• pp.424-429
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• 2010

본 연구는 유기발광디바이스용(OLED) 녹색발광재료인 6-알킬-3-크로몬알데히드(2,2-디알킬)하이드라존 유도체의 합성에 관한 것으로서, 유도체들은 탈수축합반응으로 합성되었다. 이들은 전자흡인성의 6-알킬-3-크로몬알데히드류와 전자공여성의 2,2-디알킬하이드라존류의 공액구조를 가지고 있다. 합성된 물질들은 각각 FT-IR, $^1H$-NMR 스펙트럼으로부터 그의 구조적 특성을 확인하였고, 융점, 수득률에 의하여 열적 안정성, 반응성을 확인하였으며, 여기스펙트럼과 발광스펙트럼으로부터 자외가시광과 발광특성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2008년도 추계학술발표논문집
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• pp.201-203
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• 2008

ITO 투명전극을 양극으로 사용하고 PEDOT:PSS 고분자 물질위에 PVK와 Ir(ppy)3를 각각 host와 dopant로 사용하여 고분자 발광다이오드를 제작하였다. 전자 수송층의 역할로 TPBI, 음극으로 Al을 증착하여 최종적으로 ITO/PEDOT:PSS/PVK:Ir(ppy)3/TPBI/LiF/Al 구조를 갖는 녹색 인광 고분자 유기발광소자(PhPLED)를 제작하였다. 제작 된 소자의 발광부 dopant인 Ir(ppy)3도핑 농도에 따른 전기적 광학적 특성을 평가하였다. PVK:Ir(ppy)3를 host와 dopant system으로 dopant Ir(ppy)3의 도핑 양을 0.5 wt%에서2.5 wt%까지 씩 변화시키면서 최적의 농도를 찾고자 하였다. TPBI를 전자 수송층으로 사용 하였을 경우 최대 휘도는 약 8600 cd/$m^2$ (at 8V)이고, 전류밀도는 337mA/$cm^2$ 를 나타내었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2006년도 춘계학술발표논문집
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• pp.339-343
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• 2006

전기발광소자는 바이폴라소자로서 전자와 정공의 주입, 이동 및 재결합에 의하여 발광한다. 소자에 사용되는 발광층의 대표 물질인 $Alq_3$를 한층(single layer)만 사용하고 정공의 주입을 도와주기위하여 폴리테트라플로로에틸렌(테플론)층을 얇게 증착하여 두께 변화에 따른 소자의 전기적 발광 특성을 측정하였다. 테플론은 좋은 부도체 폴리머로서 정공 터널링 전류가 두께 2 nm에서 가장 크게 증가하였으며 효율도 최대에 이르렀다. 주사전자현미경을 이용하여 실리콘 기판에 증착시킨 테플론 박막의 조직을 조사한 결과 두꺼워 질수록 라멜라(섬유조직)가 발달함을 알 수 있었다. 전자 주입을 도와주는 터널링층으로서 알루미늄산화막을 $Alq_3$ 위에 3 ${\AA}$ 증착한 결과 전류와 효율이 더 증가하였다.

• 공업화학
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• 제26권3호
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• pp.247-250
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• 2015

유기 발광 다이오드(OLED)는 학문 및 산업 분야에서 많은 관심을 받아왔다. OLED는 기존에 사용되고 있는 광원들과는 달리 면 발광, 친환경적인 에너지 사용, 대면적, 초경량, 그리고 초박형 등의 차별화된 특징을 가지고 있기 때문에 최근 조명 시장에서 많은 관심을 받고 있다. 게다가, OLED 조명은 LED 형광등을 대체할 수 있는 차세대 조명으로써 주목되고 있다. 본 논문에서는 white OLED (WOLED)에 적용되고 있는 대표적인 인광 발광 재료들을 소개하며, 특히 yellow, orange, red 인광 물질들의 화학구조와 소자효율을 정리하였다. 이러한 선행연구의 물질들을 이해하고 인광 물질들을 체계적으로 분류함으로써 새로운 발광 재료를 연구하고 개발함에 있어서 많은 도움이 되리라고 생각한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.241-242
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• 2011

유기물을 기반으로 하는 유기발광소자(OLED), 유기메모리(OBD) 및 유기 태양전지(organic solar cell) 등과 같은 차세대 전자 소자는 기존의 무기물 기반의 소자에 비해 가격이 싸고 제작방법이 간단하며 휘어지게 만들 수 있다는 장점을 갖기 때문에 많은 관심을 받고 있다. 유기물질을 기반으로 한 전자 소자의 효율을 향상시키기 위해서는 유기물 자체의 물리적인 특성을 고찰하는 연구가 중요하다. 특히, 유기물 내에서의 전하 전송 메카니즘을 이해하기 위해 유기물의 이동도에 대한 연구가 중요하나, 아직까지 유기물질을 기반으로 한 전자 소자의 전하이동도에 대한 이론적인 연구가 거의 없다. 본 연구에서는 온도 변화에 따른 유기물 내에서의 전자 이동도를 몬테카를로 방법을 이용하여 계산하였다. 시뮬레이션을 위한 기본 구조로 소자의 길이는 50~500 사이트로 하였으며, 이웃한 사이트간 거리는 3A로 결정하였다. 유기물 내에 존재하는 트랩의 분포는 가우시안 분포로 가정하였다. 유기물 내에서의 전자 이동도를 추출하기 위해 이웃한 트랩간의 천이 확률을 Miller and Abrahams 식을 이용하여 계산하고[1], 트랩간의 천이시간을 컴퓨터에서 발생시킨 난수를 통해 얻어 이들을 통계적으로 처리하여 유기물 내에서의 전자 이동도를 계산하였다. 시뮬레이션 결과, 전자 이동도는 전계가 증가함에 따라 일정하게 증가하다가 일정 전계에서 포화된 후, 다시 감소하는 현상을 갖는다. 초기의 전계영역에서는 전계의 증가에 따라 유기물 내 트랩간의 천이 확률이 증가하기 때문에 전자 이동도가 증가한다. 하지만, 일정 전계 이상의 큰 전계 영역에서는 전자의 이동 속도는 거의 변하지 않는 상태에서 전계는 계속 증가하기 때문에 상대적으로 전자 이동도는 줄어들게 된다. 다양한 길이를 갖는 벌크 상태의 유기소자에 대한 전자 이동도를 시뮬레이션 하였을 때, 소자의 크기와 상관없이 전자 이동도는 거의 일정 하였다. 이는 순수한 벌크 상태의 유기소자는 유기물 자체에서의 전자 움직임에 의해 전자 이동도가 결정되기 때문이다. 온도가 높아짐에 따라 유기물 내의 전자 이동도는 증가하였다. 이는 온도가 증가할수록 열적 여기에 의한 트랩간의 천이 확률이 증가하기 때문이다. 하지만, 트랩의 분산도가 30 meV로 작을 경우, 일정 온도 이상에서의 전자 이동도는 포화되어 일정한 값으로 유지한다. 유기물 내에 존재하는 트랩 분포에 따라 온도의 변화에 따른 전자 이동도 특성이 달라짐을 알 수 있다. 이러한 결과는 유기물질을 기반으로 한 전자소자에서의 전하 전송 메카니즘을 이해하고 소자의 제작 및 특성 향상에 도움이 된다고 생각한다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제10권3호
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• pp.295-301
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• 1997

다양하고 방대한 양의 정보를 효과적으로 처리, 분배하는 멀티미디어 정보통신 시스템이 광신호에 의한 처리를 통해 구현되어갈 전망이다. 이를 위해 빛을 발생시키는 발광소자, 빛을 검출하는 소광소자, 광신호를 처리하는 광신호 처리소자 그리고 광신호를 전달해주는 광섬유 및 화상정보의 표시를 위한 표시소자 등이 중요한 요소기술이다. 이같은 소자의 제작에 있어 기존 물질로는 요구에 대한 대응이 어려워 보다 우수한 성능의 소재개발이 요구된다. 이에 대한 대체물질로 최근 유기물 또는 고분자가 각광을 받고 있으며, 이를 사용한 소자개발이 활발히 진행되고 있다. 이제까지 무기물로 달성하기 힘들었던 많은 기술들이 유기물로 쉽게 구현이 가능하게 되면 고성능의 소재 및 소자기술은 다가오느 정보화 시대를 더축 풍요롭게 하는데 크게 기여할 것이다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.1
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• pp.192-195
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• 2004

적록청(Red, Green, Blue : RGB)의 세 기본 염료(primary dyes)를 사용하여 백색 유기전계발광소자(White Organic Light Emitting Devices : WOLEDs)을 유기물 분자선 증착(Organic Molecular Beam Deposition)방법에 의해서 제작하였다. 소자의 구조는 $ITO/{\alpha}-NPD(40nm)/DPVBi(6nm)/Alq_3(12nm)/Alq_3:DCJTB(7nm,3%)\;or\;DPVBi:DCJTB(7nm,3%)/Alq_3(35nm)/MgAg(150nm)$으로, red 발광층의 host 물질을 $Alq_3$ 또는 DPVBi의 두 종류를 사용하여 소자를 제작하였다. 이들 소자들은 전류밀도가 증가함에 따라 스펙트럼 곡선의 변화가 거의 보이지 않았으며, 색좌표는 전류밀도 $20mA/cm^2$에서 (0.34,0.34)이고 $100mA/cm^2$에서(0.32,0.33)으로 비교적 안정적이였다. $Alq_3$을 red 발광층의 host로 사용한 소자는 $10mA/cm^2({\sim}6V)$에서 luminance yield가 1.87cd/A 또는 $100cd/m^2({\sim}5.5V)$에서는 발광효율 1.21m/w으로, DPVBi을 red 발광층의 host로 사용한 소자보다 약 20%의 효율향상을 보였다. 그러나 전류밀도 $30mA/cm^2$ 이상에서는 발광효율이 반전되어 나타났다. 이런 현상은 DPVBi을 red 발광층의 host로 사용한 소자가 $Alq_3$을 red 발광층의 host로 사용한 소자보다 발광 소광 현상이 적게 일어난 것에 기인하였다고 생각된다. 두 소자 모두 $40mA/cm^2$ 에서 이상적인 화이트 발란스와 같은(0.33,0.33)의 색좌표를 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.352.1-352.1
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• 2016

양자점은 나노미터 크기의 반도체 결정으로 밴드갭에 따라 광학적, 전기적 성질이 달라지는 독특한 성질을 가지는 형광물질으로 활발히 연구되고 있다. 중금속을 기반으로 한 양자점은 높은 발광효율과 광안전성을 가지며, 가시광선 영역에서 빛을 내는 특징을 가지고 있다. 그러나 중금속을 사용하기 때문에 독성이 있어 인체나 환경에 유해하여 응용 연구에 제한적이다. 반면에, 탄소 기반의 양자점은 중금속 기반의 양자점과 비슷한 성질을 가질 뿐만 아니라, 높은 용해도와 낮은 독성으로 인해 생체적합성이 높다는 장점이 있다. 이를 이용하여 발광다이오드(LEDs), 태양전지, 광촉매 뿐만 아니라 바이오이미징, 바이오센서 등 생물학분야에도 응용 될 수 있다. 본 연구에서는 Bottom-up 합성 방법으로 유기전구체를 이용하여 질소를 함유하고 있는 양친매성 탄소 양자점(N-GQDs)을 합성하였다. 합성에 사용한 유기전구체는 기존에 보고된 유기전구체와 다르게 반응 진행 중에도 pH 측정 결과 중성을 나타내며, 반응 온도($225^{\circ}C$)와 유사한 온도에서도 pH 값은 여전히 6.0 이상의 값을 나타냈다. 중성을 띄는 특징으로 인해 추가적인 산제거 과정이나 표면안정화 과정이 필요 없다는 장점을 가지고 있다. 합성된 N-GQDs는 높은 결정성의 원형구조를 가지며, 원자힘현미경(AFM) 분석을 통해 높이가 ~ 1.5 nm 미만으로 3층 이하의 두께로 형성되었음을 확인하였다. 또한, 적외선 분광법(FT-IR) 분석을 통해 O-H기, 방향족 고리의 C = C (또는 C = N)기 및 C-N기가 각각 ~3250, ~1670과 ~1140 cm-1에서 확인할 수 있다. 합성된 양자점을 유기태양전지의 active layer에 소량(2 wt%) 첨가하여 양자점의 광학적, 전기적 성질을 확인하였다. 비교군 유기태양전지보다 N-GQDs가 첨가된 유기태양전지의 외부양자효율(PCE)이 7.3%에서 8.4%로 약 20%가 증가하는 것을 보였다. 이는 양자점이 상대적으로 흡수가 약한 단파장 영역의 빛을 흡수하고 PL을 내어 active layer로 에너지 트랜스퍼 현상이 일어나 전자전달을 원활하게 해 주기 때문이다. 앞으로 본 연구의 가능성과 추가적인 연구를 통해 더 많은 분야에 응용되기를 기대한다.