• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.396.2-396.2
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• 2014

백색 유기발광소자는 전색 디스플레이, 조명으로서의 잠재적인 특성으로 차세대 디스플레이 소자 기술로 많은 주목을 받고 있다. 백색 유기발광소자는 주로 R-G-B 영역의 다양한 발광층을 적층하여 제작한다. 하지만 여러 발광층을 적층해야하기 때문에 제작할 때 공정 과정이 복잡해지고, 높은 생산단가를 가지게 된다. 이런 문제를 해결하기 위해 형광체를 이용한 백색 유기발광소자의 연구가 진행되고 있지만, 아직 색순도와 색좌표에 대한 많은 연구가 미흡한 상태이다. 본 연구에서는 무기물 형광체를 활용하여 백색 유기발광소자의 전기적 특성과 광학적 특성을 관찰하였고, 광원으로 사용된 청색 유기발광소자에 녹색과 적색의 무기물 형광체를 결합하는 방법으로 백색 유기발광소자를 제작하였다. 광원으로 사용한 청색 유기발광 소자는 투명전극으로 ITO를 사용하였고, 정공 수송층으로 N,N'-bis-(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine, 발광층으로 4,4-bis(2,2-diphenylethen-1-yl)biphenyl, 정공 저지 층과 전자 수송 층은 각각 bathocuproine 과 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline 을 사용 하였다. 전자 주입 층으로는 lithium quinolate를 사용하였으며 음극으로는 Al을 사용하였다. 색 변환 층으로 사용된 유기물 형광체는 sol-gel 방법으로 제작된 녹색 형광체 Y3Al5O12:Ce, 적색 형광체 Ca2AiO19:Mn 을 사용하였다. Sol-gel 방법으로 제작된 형광체는 X선 회절 분석기를 통해 JCPDS cards를 확인하였고, 형광체의 녹색과 적색의 혼합비율에 따른 색좌표를 확인하여 백색 유기발광소자를 제작 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1566-1568
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• 2002

본 논문은 혈당, 콜레스테롤센서에 적용이 가능한 과산화수소($H_2O_2$) 검출방식인 전기화학발광(Electrochemiluminescence:ECL)법 사용에 필요한 전극특성에 관한 연구이다. 전기화학전극으로 Pt박막전극을 사용하였으며, luminol(5-amino-2, 3-dihydro-1, 4-phthala edione)과 과산화수소($H_2O_2$)의 반응으로 발생한 빛을 포토다이오드(photodiode)를 사용하여 전류를 측정하였다. 사용된 전극은 직사각형(rectangular-type), 교차형(interdigitated-type)의 두 가지 형태를 사용하여, 전극간의 거리와 면적에 따른 ECL특성을 측정하였다. ECL 발광 특성은 전극 면적이 증가함에 따라, 전극거리가 감소함에 따라 증가함을 관찰할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1876-1877
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• 2005

유기 전기 발광 소자(Organic Light-emitting Devices, OLEDs)의 발광 효율과 안정성을 향상시키고자 플라즈마 중합 장비를 이용해서 소자에 버퍼층(buffer layer)을 도입하였다. 플라즈마 중합 방법을 이용해서 성막된 PPMMA를 ITO와 정공 수송층 사이에 버퍼층으로 삽입하여 유기 전기 발광 소자를 제작하였고, 그 특성에 대하여 연구하였다. 기존에 사용되고 있는 버퍼층 공정에 비하여 공정의 단순화 및 비용절감의 효과를 기대할 수 있고, 전기-광학적 특성도 확인할 수 있었다.

• 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.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.76-81
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• 2005

본 연구에서는 차세대 디스플레이 소자로 각광을 받고 있는 유기발광 소자의 전기적인 특성을 해석적으로 접근하였다. 기본적인 OLED의 동작 메카니즘은 일함수(work function)가 낮은 음극(cathode) 전극으로부터 주입된 전자(electron)와 양극(anode) 전극으로 주입된 정공(hole)이 수송층을 지나 발광층으로 유입되어 여기상태(exciton state)를 거치며 재결합함으로써 발광되는 것으로 알려져 있다. 따라서 음극과 양극을 통해 들어오는 수송자(carrier)들이 원활한 전자-정공 쌍(electron - hole pair)을 이루기 위해 다층 박막 구조로 소자를 제작하여 높은 에너지 장벽을 완만하게 만들고 또한 박막의 두께를 조절하여 정공과 전자의 이동도 밸런스(balance)를 맞추어 수송자-전자와 정공-들이 수송층(CTL : carrier transport layer)을 통해 발광층(EML : emitting material layer)으로 주입을 용이하게 만든다 따라서 본 논문에서는 유기 발광소자의 최적의 발광특성을 얻기 위해서는 수치 해석을 통한 가장 높은 발광 효율을 가지게되는 박막의 두께를 예측하고 예측된 유기발광소자의 수치해석 값이 실제 제작된 소자의 특성 값과 일치하여 타당성이 있음을 증명하고자 한다.

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

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1599_1600
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• 2009

ZnS:Mn 나노입자가 포함된 PVP 고분자 하이브리드 나노사를 전기방사법으로 제작하였다. 하이브리드 나노사의 표면 특성은 주사 전자 현미경으로 관측하였으며, 형광분광광도계와 공초점 주사현미경 (CLSM)을 이용하여 하이브리드 나노사의 발광특성을 조사하였다. 순수한 PVP 나노사와 하이브리드 나노사의 photoluminescence (PL) 스펙트럼 비교를 통하여, 586 nm에서 관찰된 PL 피크는 ZnS:Mn 나노입자에서 기인되었음을 알 수 있었으며, CLSM을 이용하여 ZnS:Mn 나노입자의 발광을 이미지화 하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.31.2-31.2
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• 2010

질화물계 발광다이오드는 소비전력이 낮고 발광효율이 높은 조명용 반도체소자로서 다양한 분야에 적용되고 있으나 질화갈륨 반도체 층 및 외부 공기와의 계면에서 발생하는 전반사로 인하여 광추출특성이 매우 낮은 문제점이 있다. 이를 해결하기 위하여 다양한 연구가 진행되고 있으며 투명전극 또는 p형 질화갈륨 층에 주기적인 나노 패턴을 형성하고 이에 따른 난반사 효과를 통해 전반사를 억제시키는 연구가 주로 진행되고 있다. 현재까지의 연구에서 발광다이오드의 광추출향상을 위한 나노 패턴은 플라즈마 식각공정을 통하여 형성되었지만 플라즈마 데미지에 의해 소자의 전기적 특성이 저하되는 문제점이 있었다. 본 연구에서는 플라즈마 식각 공정이 요구되지 않는 sol-gel 임프린팅 공정을 이용하여 발광다이오드의 ITO 투명전극 위에 산화아연 나노 패턴을 직접 형성하였다. Sol 솔루션은 에탄올에 zinc acetate dihydrate와 diethanolamine을 희석하여 제작하였고 이를 스핀코팅 방법을 통해 발광다이오드의 ITO 투명전극 층 위에 도포하였다. 이 후, 고 투습성의 PDMS (Polydimethylsiloxane) 몰드를 이용하여 $190^{\circ}C$에서 임프린팅을 진행하였고 이 과정에서 대부분의 솔벤트(에탄올)는 PDMS 몰드로 흡수되어 임프린팅 후에는 나노 패턴이 형성된 산화아연 gel 박막을 얻을 수 있었다. 최종적으로 $500^{\circ}C$에서 1시간 동안 열처리 하여 발광다이오드의 ITO 투명전극 위에 산화아연 나노 패턴을 형성하였다. 나노임프린팅 기반의 직접 패터닝 공정을 통하여 형성된 산화아연 패턴 층을 XRD 측정을 통해 결정성을 분석하였고 형성된 패턴의 형상을 SEM을 통해 확인하였다. 또한, 산화아연 패턴 유무에 따른 발광다이오드 소자의 광추출효율 비교를 위해 electroluminescence를 측정하였으며, 소자의 전기적 특성은 I-V 측정을 통해 분석하였다.

• 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.

• 한국진공학회지
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• 제3권1호
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• pp.111-116
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• 1994

본 연구는 CdS, CdSe 분말을 불순물, flux와 혼합하여 질소 분위기에서 소결한 후 전자빔으로 증착하여 적절한 조건에서 열처리 하였다, 이 박막의 결정구조를 X-ray 회절 실험을 통하여 조사하고 제작된 CdS1-xSex 발광 소자의 전기적 특성은 Hall 효과 측정을 이용하고 광학적특성은 광발광 및 광전 류 스펙트럼, 감도, 최대 허용소비전력, 응답시간 등을 분서하교, 발광소자로서의 기능을 검토하였다.