• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.473-473
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• 2012

유기발광소자는 낮은 구동전압, 빠른 응답속도, 넓은 시야각 등의 장점으로 소형 디스플레이에 사용되며 차세대 조명으로 관심을 받고 있다. 고효율의 유기발광소자를 제작하기 위해서 다양한 유기 인광물질 합성 및 연구가 진행되고 있으며, 다양한 호스트 물질을 사용하여 전자와 정공의 주입을 향상하여 고효율의 인광 유기발광소자를 제작하였다. 본 논문에서는 발광층에 N,N'-dicarbazolyl-3,5-benzene (mCP)와 1,3,5-tri(phenyl-2-benzimidazole)-benzene (TPBi)를 혼합 호스트로 사용하였으며 tris(2-phenylpyridine)iridium ($Ir(ppy)_3$)청색 인광물질을 도핑하여 고효율의 인광 유기발광소자를 제작하였다. 유기발광소자의 발광층에 단일 호스트와 혼합 호스트의 전기적 및 광학적 특성을 비교 분석하여 전자 및 정공 수송 메커니즘을 규명하였다. 혼합 호스트 TPBi의 lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) 준위와 엑시톤 저지층 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP)의 LUMO 준위와 비슷하여 전자의 주입을 향상시키는 역할을 하며, 다른 혼합 호스트 mCP는 highest occupied molecular orbital (HOMO)와 정공수송층 N,N'-diphenyl-N,N'-bis(1-naphthyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (NPB)의 HOMO와 비슷하여 정공의 주입을 향상시키는 역할을 하여, $Ir(ppy)_3$에 전자와 정공의 주입이 향상되어 고 효율의 인광 유기발광소자를 제작할 수 있었다. 이와 같은 실험결과는 인광 유기발광소자의 호스트 물질에 따른 전하주입 메커니즘을 설명 하였으며 고효율의 인광 유기발광소자 제작에 도움을 줄 것이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.320-320
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• 2011

차세대 디스플레이로 각광 받고 있는 유기발광소자는 빠른 응답속도, 넓은 시야각 및 얇은 두께로 제작이 가능한 장점들을 가지고 있으나, 고효율 유기발광소자를 제작하기 위하여 엑시톤 형성 효율을 증가시키고 형성된 엑시톤의 소멸을 감소시켜 발광 효율을 증진하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 유기발광소자의 발광 효율을 증진하기 위하여 소자의 구조에 대한 구조적 연구와 발광 물질에 대한 재료적 연구 등이 진행되고 있으며, 그 중에서 발광층에 사용하는 인광 물질은 삼중항 상태의 엑시톤을 광자로 천이할 수 있는 특성이 있어서 높은 발광 효율의 유기발광소자 제작이 가능하기 때문에 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 인광 물질을 사용한 유기발광소자의 엑시톤 수명이 형광 물질을 사용한 유기발광소자의 엑시톤 수명보다 길기 때문에, 인광 물질을 사용한 유기발광소자에서 형성된 삼중항 엑시톤끼리 서로 충돌하여 소멸될 확률이 높아지는 문제점이 있다. 또한, 인광물질을 사용한 유기발광소자 동작시에 높은 전류 영역에서 삼중항 엑시톤 형성 양이 많아서 삼중항 엑시톤 소멸 확률이 증가하는 문제점이 있다. 본 연구에서는 고효율 유기발광소자를 제작하기 위하여 유기발광소자의 발광층으로 인광 호스트 물질에 iridium을 포함한 중금속 착화합물 계열의 녹색 인광 도펀트 물질인 tris(2-phenylpyridine) iridium(III) ($Ir(ppy)_3$)를 도핑하였다. 제작된 유기발광소자는 전류 증가에 따른 삼중항 엑시톤 충돌로 인한 발광 효율 감소를 억제하기 위하여 인광 도펀트인 $Ir(ppy)_3$와 같은 lowest unoccupied molecular orbital 준위를 가지는 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline 전자 수송층을 사용하였다. 전기적 및 광학적 특성 분석 결과 제작된 유기발광소자에서 삼중항 엑시톤 소멸을 최소화하여 발광 효율이 증가한 것을 확인하였다. 본 실험의 결과는 $Ir(ppy)_3$을 도핑한 녹색 인광 유기발광소자의 삼중항 엑시톤 충돌을 억제하여 유기발광소자의 발광 효율을 증진하는 메커니즘을 이해하는데 중요하다.

• Polymer(Korea)
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• v.29 no.2
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• pp.107-121
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• 2005

Electrophosphorescent light emitting diodes (LEDs) using phosphorescent dyes as triplet emitter, which incorporate a heavy metal atom to mix singlet and triplet states by the strong spin-orbit coupling, can achieve the theoretically $100\%$ internal quantum efficiency. In this paper, we report on the performance and the energy transfer mechanism of polymer based highly efficient electrophosphorescent LEDs. The effect of phase separation and aggregation to the energy transfer between polymer hosts and phosphorescent guests and performance of polymer electrophosphorescent LEDs were investigated. Finally, the effect of introducing substitute group and ligand modification of phosphorescent dyes on optical and electrical properties are reported.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.117-117
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• 2010

최근 10여년간 OLED는 급속한 기술발전으로 효율의 급속히 향상되어 100 lm 이상의 소자가 발표되고 있어, 디스플레이와 조명용 광원으로서의 응용 가능성이 증가하고 있다. 또한 에너지 및 환경의 중요성이 대두되며 효율은 점차 중요해 지고 있다. OLED의 효율 향상을 위해, 내부 양자효율이 25%인 형광 OLED를 대체할 수 있는, 인광 OLED가 대두되고 있다. 인광 OLED는 내부양자 효율이 형광 OLED에 비해 4배. 즉 100%의 내부양자 효율을 갖는다. 그러나 주로 사용되는 청색인광 물질인 FIrpic, Fir6 등의 수명이 짧다는 점과 색 좌표의 y값이 0.20 이상으로 하늘색 계열의 색특성을 보이는 등 여러 단점이 있다. 현제 이러한 단점을 보완하고자 하는 여러 연구가 진행되고 있다. 이에 본 연구에서는 다양한 호스트 물질을 사용, 도펀트 물질인 FIrpic을 도핑하여 청색인광의 효율을 높이고 수명을 증진시키고자 한다. 양극전극으로 RF 플라즈마 처리한 ITO를 사용하였으며, 진공증착방법을 사용하여 정공 주입층(HIL)으로 2-TNATA와 정공 수송층(HTL)으로 a-NPD을 증착하였으며, 전자 수송층(ETL)으로 Balq, 전자주입층(EIL)으로 LiF와 음극전극으로 Al을 증착하였다. 발광층(EML)에 사용되는 호스트 물질은 mCP, TCTA, CBP 등으로 다양화 하여 도펀트 물질인 FIrpic을 각각의 호스트 물질에 8 wt%으로 도핑하여 OLED 소자를 제작하였고, 전기 및 광학적 특성을 평가하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.272-273
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• 2011

유기발광소자는 차세대 디스플레이 소자로서 빠른 응답 속도, 높은 색 재현성 및 매우 얇은 두께로 제작이 가능한 장점을 가지고 있어서 차세대 디스플레이 소자로서 많은 응용 가능성을 가지고 있다. 청색 유기발광소자는 적색 및 녹색의 유기발광소자의 발광 효율 특성보다 상대적으로 효율이 떨어지고, 색 순도가 낮으며 수명이 짧은 단점을 가지고 있어 소자 특성을 개선해야 한다. 본 논문에서는 청색 유기발광소자의 색 순도와 색 안정성 증진을 위하여 발광층을 2개의 층으로 나누어 15 nm 두께의 4,4'-Bis(2,2-diphenyl-ethen-1-yl)diphenyl (DPVBi) 형광 청색 호스트 물질에 4,4 '-Bis[4-(diphenylamino)stylyl]biphenyl (BDAVBi) 형광 청색 게스트 물질을 첨가하여 제 1 형광 발광층을 형성하고 15 nm 두께의 4,4'-Bis(carbazol-9-yl)biphenyl (CBP) 인광 호스트 물질에 bis(3,5-difluoro-2-(2-pyridyl)phenyl-(2-carboxypyridyl)iridium III (FIrpic) 인광 게스트 물질을 첨가한 제 2 인광 발광층으로 구성된 30 nm 두께의 하이브리드 발광층을 사용하여 청색 유기 발광소자를 제작하고 전기적 특성과 광학적 성질을 조사하였다. 하이브리드 발광층을 사용하여 제작된 유기발광소자는 20 mA/cm2의 전류 밀도에서 6.2 cd/A의 발광 효율을 나타내었고, 최대 밝기는 약 16,200 cd/m2로 측정 되었다. 하이브리드 발광층을 사용한 청색 유기발광소자는 전류의 흐름이 단일 발광층 유기발광소자에 비교하여 상대적으로 안정적인 전류 흐름을 가지며 발광층 내부에 더 많은 정공과 전자를 포획하여 엑시톤 형성 확률이 증가하여 발광효율과 밝기가 향상되었다. 하이브리드 발광층을 적용한 유기발광소자는 469 nm파장에서 형광 발광층의 주 전계발광 피크가 나타났고 그와 함께 인광 발광층의 부 전계발광 피크가 491 nm의 파장에서 관측되었다. 또한 전계발광 스펙트럼의 반치폭이 10 nm 감소하여 청색의 색 순도 증가에도 기여하였다. 하이브리드 발광층을 가진 청색 유기발광소자의 색 좌표는 전압 변화에 관계없이 일정한 값을 나타내었다. 이러한 결과는 형광과 인광 발광층으로 구성된 하이브리드 발광층 유기발광소자가 전기적으로 안정성을 가지며 발광 특성을 개선하고 안정적인 청색 유기 발광 디스플레이 소자로 사용 가능함을 나타내고 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.230.1-230.1
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• 2016

본 연구에서는 Host-Dopant system 기반 적색 인광 OLED의 Emitting layer(EML)에서 doping 위치에 따른 특성 변화를 분석하였다. EML은 host 물질로 60 nm 두께의 CBP를 사용하고, 적색 발광을 위해 10 %의 $Ir(btp)_2$를 CBP의 Front, Middle, Back side에 각각 20 nm씩 doping하였다. 본 구조의 적색 인광 OLED는 current density, luminance, efficiency, EL spectrum 등을 통해 전기적, 광학적 특성 변화를 확인하였다. Front, Back side에 doping으로 인한 CBP의 Energy level이 3.6 eV에서 1.9 eV로 감소하여 각각 HTL/EML, EML/HBL의 경계에 carrier direct injection이 활성화 되었고, 이로 인한 charge balance의 저하를 확인하였다. EL spectrum결과 각 소자는 CBP의 618 nm 파장 외에도, 추가적으로 TPBi의 398 nm, NPB의 456 nm의 파장을 보였다. 이를 통해 doping 위치에 따라 exciton이 형성되는 recombination zone이 이동하고 있음을 확인하였고, Front side는 6 V의 인가전압에서는 발광 파장이 398 nm에서 높은 값을 보이나 8 V, 10 V, 12 V에서 618 nm에서 높은 값을 보이는 것으로 인가전압에 의해 recombination zone이 HTL쪽으로 이동되는 것 또한 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.11a
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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.

• 비료회보
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• s.123
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• pp.28-38
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• 1979

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.26 no.3
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• pp.247-250
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• 2015

Organic light-emitting diode (OLED) research field has received great attention from academic and industrial circles. Recently, The technical feature of OLEDs is more and more attractive in the lighting market, including area emission characteristics different from other existing light sources. Features are environmentally friendly and efficient use of energy, large area, ultra-light weight, and ultrathin shape, etc. Furthermore, OLED light became the mainstream of next-generation lighting to replace the light emitting diode (LED) fluorescent light. This article summarizes phosphorescent emitting materials that have been applied to white OLEDs. In particular, the chemical structures and device performances of the important yellow, orange, and red phosphorescent emitting materials is discussed. Systematic classification and understanding of the phosphorescent materials can aid the development of new light-emitting materials.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.55 no.3
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• pp.354-363
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• 2011

Quantum-chemistry study was explored to investigate the electronic structures, absorption and phosphorescence mechanism, as well as electroluminescence (EL) properties of three red-emitting Ir(III) complexes, $(fpmqx)_2Ir$(L) {fpmqx=2-(4-fluorophenyl)-3-methyl-quinoxaline; L=triazolylpyridine (trz) (1); L=picolinate (pic) (2) and L=acetylacetonate (acac) (3)}. The calculated results show that the HOMO distribution for 1 is mainly localized on trz moiety due to its stronger ${\pi}$-electron acceptor ability, and HOMO for 2 and 3 is the combination of Ir d- and phenyl ring ${\pi}$-orbital. The higher phosphorescence yields and differences among 1-3 are investigated in this paper. In addition, the reasons of higher EL efficiency of 2 than 1 and 3 have been rationalized.