• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.269-270
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• 2015

상용 교류전원 환경에서 구동되는 조명용 OLED의 연구를 위하여 적색 형광 소자를 제작하여 교류 순방향 바이어스 인가에 따른 유기 전계발광 소자의 발광 특성을 분석하였다. 순방향 교류전원으로 구동된 유기발광 소자의 경우 직류 구동 방식과 비교하여 인가전압에 따른 전류 밀도와 발광 휘도는 유사한 특성을 나타내나, 높은 구동 전압에서 시간에 따른 열화가 빠르게 진행되는 결과를 나타내었다. 이러한 원인은 동일한 인가전압에서 교류의 경우 첨두치 전압이 높아 OLED 구동에 치명적인 열화의 원인으로 작용한다는 것을 실험적으로 확인하였다. 조명 용도로 교류전원 환경에서 OLED를 직결로 구동시키기 위해서는 소자를 안정적으로 구동할 수 있는 전압 범위의 첨두치 전압 조건에서 충분한 휘도와 효율 특성이 요구됨을 본 연구 결과를 통해 알 수 있다.

• Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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• 2005.05a
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• pp.224-228
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• 2005

차세대 디스플레이로서 각광을 받고 있는 OLED는 현재 많은 기업과 대학 연구소에서 연구가 활발히 진행중이다. 현재 12인치 이하에서 양산이 되고 있는 저분자 OLED에 비해 고분자 OLED는 공정이 간단하고 대화면, flexible 디스플레이가 가능하다는 많은 장점을 가지고 있지만 소자의 신뢰성과 안정성에 문제를 갖고 있다. 본 논문에서는 ITO/PEDOT:PSS/MEH-PPV/Al 구조를 갖는 유기발광다이오드를 제작하여 전기 광학적 특성을 조사하였다. 제작된 소자의 구조를 최적화시키기 위하여 ITO 기판의 열처리 효과와 패턴폭에 따른 면저항을 측정하고, 발광효율을 극대화시키기 위하여 다층구조로서 정공수송층인 PEDOT:PSS를 첨가시켜 박막의 표면상태를 향상시켜 ITO기판에서 발광층인 MEH-PPV로의 정공수송을 원활하여 효율을 증대시키려 하였다. 이렇게 형성된 소자에 발광물질인 MEP-PPV의 농도를 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9, $1.5wt\%$로 변화시켜 박막을 형성하고 $3{\times}10^{-6}Torr$ 상태의 고진공에서 Al 전극을 증착시켜 제작된 소자의 전기${\cdot}$광학적 특성을 측정, 비교하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.04a
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• pp.76-77
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• 2006

유기발광소자의 주파수 응답 특성은 계면에서의 특성을 파악하는데 유요한 도구이다. 온 연구는 유기발광소자의 재료로 널리 알려진 $Alq_3$를 이용하여 소자를 제작한 후, 주파수 응답 특성을 이용하여 $Alq_3$의 등가회로를 해석하였다. 또 온도에 따른 용량성분을 분석하여 $Alq_3$에 인가된 전압에 따라 용량성분의 변화를 살펴보았다. 용량성분의 변화는 낮은 주파수 영역에서는 나타나지 않다가, 높은 주파수 영역에서 온도에 따라 미묘하게 감소하는 것을 볼 수 있다. 이는 낮은 주파수 영역에서 높은 주파수 영역으로 변화하면서 소자 내의 주된 성분이 저항성분에서 용량성분으로 변화하는 것을 의미하며 높은 주파수에서 온도에 따른 용량성분의 변화를 찾을 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2003.07b
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• pp.984-987
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• 2003

유기발광소자 안에 존재하는 비발광영역(dark spot)의 전압에 대한 영향을 근접장 마이크로파 현미경(near-field scanning microwave microscope)을 이용하여 관찰하였다. 유기발광소자는 glass/indiumtin oxide(ITO)/Cu-Pc/tris-(8-hydroquinoline)aluminum(Alq3)/aluminum(Al) 의 기본구조로 제작하였다. Dark spot은 ITO 기판을 부분적으로 에칭하여서 형성시켰다. Dark spot에 $0{\sim}l5 V$ 까지 전압을 인가시키면서 인가 전압에 따른 전기적 특성을 근접장 마이크로파 현미경 image의 변화와 반사계수인 $S_{11}$ 측정을 통하여 연구하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.166-167
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• 2009

본 연구에서는 2,3,5,6-fluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane (F4-TCNQ)를 이용한 유기 발광 소자의 전기적 특성에 대하여 연구하였다. F4-TCNQ 는 높은 전자 친화도를 가지고 있어서 전하 수송층이나 전하 주입층에 많이 사용되고 있다. 또한 TCNQ 유도체들은 물질의 전도도를 조절하는 용도로 많이 이용된다. TCNQ 유도체를 유기 발광 소자의 전하 수송층이나 전하 주입층에 이용할 경우, 소자의 구동 전압이나 효율과 같은 특성들이 향상된다고 알려져 있다. 우리는 소자 특성에 있어서 F4-TCNQ의 영향을 알아보기 위해서 ITO(170nm)/TPD(40nm)/$Alq_3$(60nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)의 구조로 기본 소자를 제작하였다. 그리고 TPD층에 F4-TCNQ를 도핑하여 소자를 제작하였다. 도핑 농도는 5와 10%로 하였다. 또한 ITO와 TPD층 사이에 F4-TCNQ층을 1, 2, 그리고 5nm의 두께로 하여 소자를 제작하였다. F4-TCNQ를 5와 10% 도핑한 소자의 구동 전압은 도핑하지 않은 소자에 비해 감소하였다. 그리고, ITO와 유기물층 사이에 F4-TCNQ층을 삽입한 소자의 특성은 삽입하지 않은 소자에 비해 향상되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.372-372
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• 2007

유기 발광 소자에서의 내장 전압을 변조 광전류를 이용하여 측정하였다. 내장 전압은 양극의 일함수와 음극의 일함수 차이에 해당한다. 실험적으로는 유기 발광 소자에 500W Xenon light(ORIEL Instruments 66021)로부터 나온 빛을 chopper(Stanford Research SR540)를 통해 유기 발광 소자에 조사시키면 소자에서 발생한다. 변조 광전류를 lock-in amplifier(Stanford Research SR530)를 이용하여 변조 광전류의 크기와 위상을 측정할 수 있다. 이때 변조 광전류 크기가 최소가 될 때의 외부 인가 전압을 내장 전압이라고 한다. 본 연구에서 사용한 소자의 구조는 양극/$Alq_3$/음극 구조이며, 양극으로는 ITO 혹은 ITO/PEDOT:PSS를 사용하였고, 음극으로는 Ba/Al을 사용하였다. 발광 층으로는 $Alq_3$(150nm)를 사용하였다. Ba층의 두께는 0nm에서 3nm까지 변화시켰다. Ba이 금속의 역할을 하기 위해서는 두께가 20nm 이상은 되어야 한다. 그러나 본 연구에서는 Ba의 두께가 최대 3nm이므로 금속의 역할은 하지 않을 것으로 예상되며, 음극의 일함수에 약간의 영향을 주었을 것으로 생각된다. 내장 전압은 ITO/$Alq_3$(150nm)/Ba/Al 소자 구조에서 1V를 얻었고, ITO/PEDOT:PSS/$Alq_3$(150nm)/Ba/Al 소자 구조에서는 2V로 나타났다. ITO와 Ba/Al 전극 사이에 PEDOT:PSS 층을 주입함으로써 내장 전압은 약 1V 증가하였다. 이것으로, Ba의 두께가 얇으면 음극의 전자 주입 장벽에 영향을 거의 미치지 않는다는 것을 알 수가 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.335-335
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• 2012

높은 효율의 InGaN/GaN 전광소자는 현대 조명 산업에 필수적인 역할을 하고 있다. 전광소자의 효율을 높이는 데에는 여러가지 한계들이 있다. 예를 들면 높은 전류에서의 효율 저하, GaN의 전위결함에 의한 비발광 재결합의 발생 등이 있다. 이러한 한계를 극복하고자 InGaN/GaN 전광소자의 효율을 높이기 위해 사파이어 기판의 표면을 거칠게 바꾸는 방법, 무분극 전광소자, 표면 플라즈몬 등 여러가지 많은 방법들이 개발되고 있다. 본 실험에서는 유기금속화학증착 방법을 이용하여 사파이어 기판위에 Si이 도핑된 n-type GaN를 3.0 um 증착 하였고 그 위에는 9층의 양자 우물 층을 쌓았다. 마지막으로 위층은 Mg 이 도핑된 p-type GaN를 200 nm 증착 하여 소자를 형성하였다. 포토리소그래피 공정과 에칭공정을 통하여 7 um 인 선 패턴을 가진 시료를 완성하였다. 투과 전자 현미경의 측정 결과 맨 위층인 p-GaN의 에칭된 깊이는 175 nm 이였다. 금속박막을 증착하기 위해 열증착 방법으로 금과 은의 박막을 두께를 달리하여 0~40 nm증착 하였다. 금과 은의 두께에 따른 광발광 측정 결과 은(Ag)박막만 40 nm 일 경우 금속박막이 없는 시료보다 광발광 효율이 7배 증가하였고 금 10 nm와 은 30 nm 인 경우에는 3.5배 증가하였다. 또한 패턴의 폭에 따른 광발광 증가를 알아보고 광발광 증가가 일어나기 위한 최적의 패턴조건을 알고자 폭을 5, 10 um 달리하였고, 원자간 힘 현미경과 전자현미경을 이용하여 에칭된 패턴의 폭과 두께를 확인하였다. 본 실험을 통해 금과 은박막에 의한 표면플라즈몬 효과와 광발광 효율증대에 대해 토의할 것이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2005.08a
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• pp.87-87
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• 2005

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.321-323
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• 2012

유기 발광 다이오우드는(OLEDs) 자체 발광 소자로써 높은 시야각, 높은 효율, 그리고 빠른 응답속도 등의 장점을 가지고 있어 차세대 디스플레이 및 조명 소자로서 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 유기 발광 다이오우드는 차세대 반도체 조명 소자로서 조명의 패러다임을 바꿀 수 있는 기술로 인식되고 있다. 하지만, 유기 발광 다이오우드 조명의 상용화를 위해서는 가격 경쟁력을 갖추는 것이 시급하며, 이를 위해 저가 공정 개발이 필요하다. 본 연구에서는 유기발광 다이오우드 조명 제작에 필수적인 전면 전극 및 절연막 증착 공정을 기존의 노광 공정이 아닌 shadow mask 기술을 적용하여 형성하였다. 먼저 유리 기판 상에 150 nm 두께의 ITO 막을 shadow mask를 이용하여 증착하였다. 기존 공정에서는 노광 및 식각 공정을 이용하여 증착하는 것이 일반적이며, 광학적, 전기적 특성 또한 타 공정 방법에 비해 우수하다. 하지만 일련의 복잡한 공정으로 인해 제조 원가를 상승 시키는 단점이 있다. Fig. 1은 shadow mask를 이용하여 ITO를 증착을 수행한 공정의 모식도이다. ITO 박막 증착 후 표면 거칠기 제어 및 면저항 제어를 위해 O2 plasma 처리와 RTA 공정을 추가 수행하였다. Fig. 2(a)는 플라즈마 처리 및 열처리 공정 수행 후에 측정한 표면 AFM 사진이다. 열처리 및 플라즈마 처리 후에 ITO 박막의 표면 거칠기는 10배 이상 향상되었으며, 이는 유기 발광 다이오우드 조명 소자의 전면 투명 전극으로 사용되기에 적합한 값이다. 또한 전기적 특성 중 하나인 면저항 값은 열처리 및 플라즈마 처리 전/후의 값에서 많은 차이를 보인다. 표면 거칠기가 향상됨에 따라 면저항 값 역시 향상되는 결과를 보여주는데, 표면 처리전후의 면저항 값은 각각 28.17, 13.18 ${\Omega}/{\Box}$이다. 일반적으로 유기 발광 다이오우드의 전면 투명 전극으로 사용되기 위해서는 15 ${\Omega}/{\Box}$이하의 면저항 값이 필요한데, 표면 처리 후의 면저항값들은 이로한 조건을 만족한다. Fig. 3은 shadow mask 기술을 이용하여 절연막까지 형성한 유기 발광 다이오우드 소자의 전자 현미경 사진으로, 기존의 공정을 이용한 경우와 큰 차이는 없으며, 다만 shadow tail이 약 $30{\mu}m$ 정도 발생함을 확인할 수 있다. 절연막의 특성 평가 기준인 누설 전류 밀도는 $10-5A/cm^2$으로 기존의 공정을 이용한 경우에 비해 95% 수준으로서 shadow mask를 이용한 공정이 기존의 노광 및 식각 공정을 이용한 경우에 비해 공정 수는 9개가 단축됨에도 불구하고, 각 증착 박막의 특성에는 큰 차이가 없음을 알 수 있다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.46 no.3
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• pp.229-232
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• 2002

Poly-o-toluidine (POT) was chemically and electrochemically synthesized for the study of electronic and steric effect of methyl substituents. The turn-on voltage of organic light emitting diode (OLED) was 9~14 V. ITO/POT/Al structured OLED were fabricated with various oxidation states of POT. PL, I-V characteristics and EL spectra were investigated.