Journal of Adhesion and Interface (접착 및 계면)

The Society of Adhesion and Interface, Korea (한국접착및계면학회)
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Independent Control of Wrinkle Wavelength and Height for Optoelectronic Devices via Changing Stress Relaxation Time

응력 해소 시간 변화를 통한 광전자소자용 주름구조 주기와 높이의 독립적 제어 연구

  • Gu, Bongjun (Department of Materials Science and Engineering, Kumoh National Institute of Technology) ;
  • Kim, Jongbok (Department of Materials Science and Engineering, Kumoh National Institute of Technology)
  • 구봉준 (금오공과대학교 신소재공학과) ;
  • 김종복 (금오공과대학교 신소재공학과)
  • Received : 2022.03.07
  • Accepted : 2022.03.31
  • Published : 2022.06.30
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Abstract

In optoelectronic devices including displays and solar cells that convert electricity into light or light into electricity, it is important to control optical behavior of light to improve device efficiency. Specifically, the control of internal emitting light in the OLEDs can induce more light to go out, improving luminous efficiency. In addition, the control of optical behavior of incident light in solar cells can increase optical path in the light absorption layer, increasing power-conversion efficiency. In this study, we generated wrinkles as a physical structure to control optical behavior of light and independently controlled their wavelength and height by changing stress relaxation time. To explore the effect of wavelength and height on optical behavior, we conducted UV/Vis spectroscopy analysis of wrinkles with various heights at a constant wavelength or various wavelengths at a comparable height, figuring out a wrinkle with high aspect ratio has more dispersive light and less straight light. It indicates that high aspect ratio is required to change the optical behavior and increase the optical path.

디스플레이, 태양전지와 같이 전기를 빛으로, 또는 빛을 전기로 변환시켜주는 광전자소자는 효율 향상을 위하여 빛의 거동 제어가 매우 중요하다. 즉, OLED의 경우 내부 빛 제어를 통해 더 많은 빛이 외부로 나갈 수 있도록 유도해 줄 때 발광효율을 향상시킬 수 있으며, 외부 빛 제어를 통해 광흡수층에서의 광경로를 증대시킬 경우 태양전지의 에너지 변환효율을 증가시킬 수 있다. 본 연구에서는 이러한 광거동 제어가 가능한 구조로서 주름구조에 대한 연구를 진행하였으며 응력 해소 시간을 제어하여 구조의 주기와 높이를 독립적으로 제어하고자 하였다. 주기와 높이의 변화가 광거동에 어떠한 영향을 미치는지 살펴보기 위하여 일정한 주기에서 높이 변화 및 유사한 높이에서 주기 변화에 따른 자외선/가시광선 분광분석(UV/Vis spectroscopy)을 실시하였으며 구조의 종횡비가 클수록 직진광의 비율이 낮고 분산광의 비율이 높음을 확인하였다. 이를 통해 광경로 변화 및 광경로 증가를 위하여 큰 종횡비의 주름구조가 요구됨을 확인할 수 있었다.

Keywords

Acknowledgement

본 연구는 산업통상자원부 소재부품기술개발-전략핵심소재자립화기술개발사업(과제번호 20011422, 반복피로가 우수한 유연 디스플레이 기판용 탄성소재)와 중소벤처기업부의 창업성장기술개발사업[과제번호 S2881051, 전기자동차 배터리셀 고정을 위한 내충격 양면테이프용 저 VOC 접착소재 및 제조기술 개발]과 부산대학교 4단계 BK21 대학원 혁신사업에 의하여 연구되었음.

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