• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.416-416
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• 2012

유기물을 기반으로 하는 유기발광소자, 유기메모리 및 유기 태양전지 등과 같은 차세대 전자소자는 기존의 무기물 기반의 소자에 비해 가격이 싸고 제작방법이 간단하며 휘어지게 만들 수 있다는 장점을 갖기 때문에 많은 관심을 받고 있다. 유기물을 기반으로 한 전자 소자의 효율을 향상시키기 위해서는 유기물질이 갖는 고유의 물리적 특성에 관한 연구가 중요하다. 특히, 유기물 내에서의 전하 전송 메카니즘을 이해하기 위해 유기물의 전자 이동도에 대한 연구가 중요하나, 아직까지 유기물질을 기반으로 한 전자 소자의 전자 이동도에 대한 이론적인 연구가 비교적 적다. 본 연구에서는 유기물 내에서의 트랩 분포 변화에 따른 전자 이동도를 몬테카를로 방법을 이용하여 계산하였다. 시뮬레이션을 위한 기본 구조로 소자의 길이는 30-300 사이트로 하였으며, 이웃한 사이트간 거리는 $3{\acute{\AA}}$로 결정하였다. 유기물 내에 존재하는 트랩의 분포는 가우시안 분포로 가정하였고, 트랩의 분산도와 트랩 총량을 변화시켜 계산하였다. 이웃한 트랩간의 천이 확률을 Miller and Abrahams 식을 이용하여 계산하고, 트랩간의 천이시간을 랜덤 변수로 결정하였고, 이들을 통계적으로 처리하여 유기물 내에서의 전자 이동도를 계산하였다. 시뮬레이션 결과는 유기물의 트랩분포가 일정할 경우 전자 이동도는 전계가 증가함에 따라 일정하게 증가하다가 일정 전계에서 포화된 후 다시 감소한다. 초기의 전계 영역에서는 전계의 증가에 따라 유기물 내 트랩간의 천이 확률이 증가하기 때문에 전자 이동도가 증가한다. 하지만, 일정 전계 이상에서는 전자의 이동 속도가 거의 변하지 않기 때문에, 전계의 증가에 따라 전자 이동도는 오히려 줄어들게 된다. 트랩의 분산도가 증가함에 따라 낮은 전계 영역에서는 전자 이동도가 작고, 전계가 증가할수록 분산도와 상관없이 전자 이동도가 비슷한 값으로 수렴한다. 트랩의 분산도가 30 meV로 작을 경우에 일정 온도 이상에서의 전자 이동도는 포화되어 일정한 값으로 유지한다. 유기물 내에 존재하는 트랩 분포에 따라 온도의 변화가 전자 이동도에 미치는 영향이 달라짐을 알 수 있다. 이러한 결과는 유기물질을 기반으로 한 전자소자에서의 전하 전송 메카니즘을 이해하고 소자의 제작 및 특성 향상에 도움이 된다고 생각한다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.63 no.3
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• pp.151-159
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• 2019

The TADF properties for carbazol-dicyanobenzene, carbazol-diphenyl sulfone, carbazol-benzonitrile derivatives as OLED candidate materials are theoretically investigated using density functional theory (DFT) with $6-31G^{**}$, cc-pVDZ, and cc-pVTZ basis sets. The optimized geometries, harmonic vibrational frequencies, and HOMO-LUMO energy separations are predicted at the B3LYP/$6-31G^{**}$ level of theory. The harmonic vibrational frequencies of the molecules considered in this study show all real numbers implying true minima. The time dependent density functional theory (TD-DFT) calculations have been also applied to investigate the absorption and emission wavelength (${\lambda}_{max}$), energy differences (${\Delta}E_{ST}$) between excited singlet ($S_1$) and triplet ($T_1$) states of candidate materials.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.54 no.3
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• pp.291-294
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• 2010

In this study, we demonstrated high-efficiency blue organic light-emitting diodes (OLEDs) employing BCzVBi as a blue fluorescent dye doped into blue host material, DPVBi with various concentration. The optimized blue OLED device having high-efficiency was constructed with structure of NPB (500 ${\AA}$) / DPVBi:BCzVBi-6% (150 ${\AA}$)/$Alq_3$(300 ${\AA}$) / Liq (20 ${\AA}$) / Al (1000 ${\AA}$). The maximum luminescence of blue OLED was 13200 cd/$m^2$ at 13.8 V and current density and maximum efficiency were 26.4 mA/$cm^2$ at 1000 cd/$m^2$ and 4.24 cd/A at 3.9 V, respectively. Luminous efficiency shows two times higher than comparing with non-doped BCzVBi blue OLED whereas $CIE_{x,y}$ coordinate was similar with bare DPVBi blue OLED such as (0.16, 0.19). Electroluminescence of BCzVBi-6% doped blue OLED has two major peaks at 445 nm and 470 nm whereas pure DPVBi's blue peak appears at 456 nm and it is happened through endothermic Forster energy transfer by molecule's vibration between LUMO of DPVBi as host material and LUMO of BCzVBi as dopant in device.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.13 no.4
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• pp.51-56
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• 2006

Polymer light emitting diodes (PLEDs) with ITO/EDOT:PSS/PVK/PFO-poss/LiF/Al structures were prepared by the spin coating method on ITO(indium tin oxide)/glass substrates. PFO-poss[Poly(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) end capped with poss] was used as light emitting polymer. PVK[poly(N-vinyl carbazole)] and PEDOT:PSS [poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfolnate)] polymers were used as the hole injection and transport materials. The effect of PFO-poss concentration and the heating temperatures on the electrical and optical properties of the devices were investigated. At the same concentration of PFO-poss solution, the current density and luminance of PLED device tend to increase as the annealing temperature increase from $100^{\circ}C$ to $200^{\circ}C$. The maximum luminance was found to be about 958 cd/m2 at 13V for the PLED device with 1.0 wt% PFO-poss at the annealing temperature of $200^{\circ}C$. In addition, the PLED device showed bluish white emission through the strong greenish peak with 523 nm in wavelength. As the concentration of PFO-poss increase from 0.5 wt% to 1.0 wt% and temperature of PLEDs increase from $100^{\circ}C$ to $200^{\circ}C$, the emission color tend to be shifted from blue with (x, y) = (0.17,0.14) to bluish white with (x, y) : (0.29,0.41) in CIE color coordinate.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.9 no.1
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• pp.9-13
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• 2002

Recently, Organic electroluminescent devices (OELDs) have been demonstrated the medium sized full color display with effective multi-layer thin films. In this study, the multi-layer OELDs were prepared on the patterened ITO (indium tin oxide)/glass substrates by the vacuum thermal evaporation method. The low molecule compounds such as $Alq_3$(trim-(8-hydroxyquinoline)aluminum) and CTM (carrier transfer material) as the electron transport and injection layers as well as TPD (triphenyl-diamine) and CuPc (copper phthalocyanine) as the hole transport and injection layers were used. The luminance was rapidly increased above the threshold voltage of 10 V. The luminance and emission spectrum for the OELDs samples with $A1/CTM/Alq_3$/TPD/1TO structures were found to be 430 cd/$m^2$and 512 nm at 17 V showing green color emission. In contrast, the samples with $Li-A1/Alq_3$/TPD/CuPC/1TO multi-structures showed 508 nm in emission spectrum and 650 cd/$m^2$at 17 V in the luminance. The increment of luminance may be ascribed to the improved efficiency of recombination in the region of the emission layers by the deposition of CuPc as hole injection layer and the low work function of the Li-Al electrode compared to the Al electrode.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.418-419
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• 2013

현재, 인듐 주석 산화물(indium tin oxide, ITO) 박막은 가시영역에서 전기적 특성 및 광학적 특성이 우수하기 때문에 평면 디스플레이(flat displays), 박막 트랜지스터(thin film transistors), 태양전지(solar cells) 등을 포함한 광소자에 투명전도성산화물(transparent conducting oxide, TCO) 전극으로 가장 일반적으로 사용되고 있다. 하지만, 이 물질은 밴드갭이 3.4 eV로 다소 작아 다양한 분야의 의료기기, 환경 보호에 응용 가능한 자외선 영역에서 상당히 많은 양의 광흡수가 발생하는 치명적인 문제점을 가지고 있다. 또한, 인듐(Indium)의 급속한 소비는 인듐의 매장량의 한계로 인해 가격을 상승시키는 주요한 원인으로 작용하고 있다. 한편, InGaN 기반의 자외선 발광다이오드 분야에서는 팔라듐(Pd) 기반의 반투명 전극과 은(Ag) 기반의 반사전극을 주로 사용하고 있지만, 낮은 투과도와 낮은 굴절률을 때문에 여전히 자외선 발광다이오드의 광추출 효율(extraction efficiency)에 문제점을 가지고 있다. 따라서 자외선 발광다이오드의 외부양자 효율(external quantum efficiency, EQE)을 높이기 위해 높은 투과도와 GaN와 유사한 굴절률을 가지는 p-형 오믹 전극을 개발해야 한다. 본 연구에서는 초박막의 ITO (16 nm)/Ag (7 nm)/ITO (16 nm) 다층 구조를 갖는 투명전도성 전극을 제작한 후, 열처리 온도에 따른 전기, 광학적 특성에 향상에 대해서 조사하였다. 사용된 산화물/금속/산화물 전극의 구조는 유기발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED), 태양전지 등에 많이 사용되는 안정적인 투명 전극을 자외선 LED 소자에 처음 적용하여, ITO의 전체 사용량은 줄이고, ITO 사이에 금속을 삽임함으로써 금속에 의한 전기적 특성 향상과 플라즈몬 효과에 의한 투과도를 높일 수 있는 장점을 가지고 있다. 실험 결과로는, $400^{\circ}C$에서 열처리한 ITO/Ag/ITO 다층 구조는 365 nm에서 84%의 광학적 특성과 9.644 omh/sq의 전기적 특성을 확인하였다. 실험 결과로부터 좀 더 최적화를 수행하면, ITO/Ag/ITO 다층 구조는 자외선 발광다이오드의 투명전도성 전극으로 사용될 수 있을 것이라 기대된다.

• Journal of Adhesion and Interface
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• v.10 no.1
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• pp.34-42
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• 2009

• The Optical Journal
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• s.136
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• pp.36-41
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• 2011

OLED는 유기발광 물질에서 나오는 빛을 이용하는 소자로 현재는 주로 디스플레이분야에서 LCD와 경쟁하고 있다. OLED 조명은 백색을 내는 OLED 소자를 조명으로 이용하는 것으로 휘도가 높고 낮은 전압에서 구동되며 유리 기판위에 제작됨으로 얇다는 장점을 가지고 있다. 특히 OLED는 수 mm 이하의 두께로 구현이 가능하여 경량 박형의 광원이 가능하므로 실치 장소에 대한 제약이 거의 없다는 장점을 까지고 있다. 시장전망 기관들에 따르면 OLED 조명 시장은 2012년을 전후로 본격적으로 시작될 것으로 예상하고 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2002.11a
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• pp.499-501
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• 2002

본 연구에서는 ETL층으로 널리 알려져 있는 PBD(2-(4-biphenyl)-5-(4-tert-butylphenyl) -1.3,4oxadiazole)를 HBL(Hole-blocking layer) 물질로 이용 하고 Nile red를 사용하여 적색 발광의 EL(electroluminescence) 소자를 제작 평가하였다. 일반적인 유기 EL 소자의 구조인 Anode/HTL(Hole Transport Layer)/ETL(Electron Transport Layer)/Cathode로 이루어져 있다. 여기에 HTL과 ETL사이에 HBL를 추가하여 EL 소자의 성능을 향상 시킬 수 있으면, 이러한 구조의 최종 소자를 제작 EML(emitting layer; Nile red)의 두께 및 임계전압을 달리 하여 소자 의 특성을 평가 연구 하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.17 no.6
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• pp.609-613
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• 2006

4-(Dicyanomethylene)-2-methyl-6-(4-dimethylaminostyryl)-4H-pyran (DCM) derivatives were synthesized by Knoevenagel condensation. They are red-emitting materials for OLED (Organic Light-Emitting Diode) composed of electron donor of aminostyryl groups and electron acceptor of two cyano(nitrile)groups in a conjugated structure. The structural properties of reaction products were analyzed by FT-IR and $^1H-NMR$ spectroscopy. The thermal stabilities and reactivities were measured by melting points and yields. The UV-visible and PL properties can be determined by exitation and emission spectra, respectively.