• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.479-479
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• 2012

유기발광소자는 낮은 구동전압, 저전력, 높은 명암비, 빠른 응답속도, 넓은 시야각 및 높은 박막의 특성을 가지고 있어서 차세대 평판 패널디스플레이 기술로 각광받고 있다. 하지만 청색 유기발광소자는 적색과 녹색 유기발광소자에 비해 낮은 신뢰성, 발광효율 및 색 순도의 문제점을 가지고 있어, 이를 개선하기 위한 연구가 다양하게 연구되고 있다. 청색 유기발광소자의 경우 발광층 내부로 주입되는 정공과 전자의 균형을 조절하기 위해 p-i-n 구조를 사용하거나 이리듐-유기물 합성물과 같은 인광물질의 적용하여 발광효율을 높이는 청색 유기발광소자에 대한 연구가 진행되고 있다. 하지만 정공 보조층과 청색 형광층의 도핑구조의 청색 유기발광소자에 대한 발광효율 증가 메커니즘에 관한 연구는 비교적 많이 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 열 증착 방법을 이용하여 정공 보조층과 청색 형광층으로 구성된 이중 발광층을 사용한 청색유기발광소자의 발광효율 증가 메커니즘에 대해 연구하였다. 10%의 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthorlene (BCP)로 도핑된 2-methyl-9,10-bis(naphthalene-2-yl)anthracene (MADN)층을 발광층으로 사용한 유기발광소자, 5% MADN으로 도핑된 1, 3-bis(carbazol-9-yl)benzene (mCP) 층을 발광층으로 사용한 소자 및 10% BCP로 도핑 된 MADN 층과 5% MADN로 도핑 된 mCP층을 혼합하여 발광층으로 사용한 소자의 전류밀도-전압-발광 특성을 비교하여 청색 유기발광소자의 발광효율 증가 메커니즘을 분석하였다. 이중 발광층을 가지는 소자는 두 단일 발광층 중심부의 경계면에서 축적된 정공에 의해 발생한 쿨롱 인력으로 더 많은 전자들을 끌어들이게 되어 엑시톤 형성 및 빛 방출이 증가하였다. 이 실험의 결과는 MADN 형광물질을 가진 청색 유기발광소자의 발광효율 증가 메커니즘에 대한 이해를 높이는데 도움을 줄 수 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.421-421
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• 2010

적색과 녹색 유기발광소자 보다 청색 유기발광소자는 상대적으로 발광 효율이 낮고 색 순도가 낮으며 수명이 짧은 이유로 유기발광소자를 이용한 전색 디스플레이 패널 구현에 많은 어려움이 있다. 이 문제를 해결하기 위하여 청색 유기발광 소자의 발광 효율을 향상하기 위한 방법으로 기존의 제작되는 불순물이 첨가된 단일 발광 호스트층을 이용한 유기발광소자와는 다르게 불순물이 첨가된 혼합된 발광 호스트층으로 구성된 발광 기능층을 가진 유기발광소자의 전기적 성질과 광학적 성질에 대한 연구를 하였다. 본 연구에서는 1.3-Bis(carbazol-9-yl)benzene 인광 호스트 유기화합물과 5%의 3-Tert-butyl-9,10-di(naphtha-2-yl)anthracene 형광 호스트 유기화합물을 혼합된 발광 기능층으로 적용하고 8%의 bis(3,5-difluoro-2-(2-pyridyl)phenyl-(2-carboxypyridyl-l) iridiumIII 인광 불순물을 첨가한 청색 유기발광소자와 5%의 4,4'-Bis[4-(diphenylamino)styryl] biphenyl (BDAVBi) 형광 불순물을 첨가한 청색 유기발광소자를 제작하여 전기적 성질과 광학적 성질을 비교하였다. 형광 불순물인 BDAVBi를 첨가하여 제작된 청색 유기발광소자는 전류밀도 $20\;mA/cm^2$에서 5.78 cd/A의 발광 효율을 구현하였다. 대역폭이 큰 인광 호스트 물질에서 형성된 엑시톤이 효율적으로 대역폭이 상대적으로 작은 형광 호스트로의 에너지 전달이 일어나고 형광 호스트에서 형성된 엑시톤이 대역폭이 더 작은 형광 불순물로의 에너지 전달이 효율적으로 전달 됨을 알 수 있다. 인광 호스트에서 형성된 엑시톤이 중간 과정을 거치지 않고 바로 형광 불순물로의 에너지 전달이 형성되어 주입된 캐리어가 기존의 소자보다 에너지 전달 과정을 거쳐 다수의 엑시톤이 소멸하지 않고 발광에 기여하여 상대적으로 전류가 작게 흐르고 다량의 엑시톤이 외부로 추출되어 효율이 증가하였다. 전계 발광 스펙트럼 분석에서 메인 피크가 467 nm 영역에서 형성되지만 불순물에 의한 부 피크가 491 nm 영역에서 형성되어 시각계 곡선과 중첩되는 영역을 추가로 형성하여 효율이 증가하게 되는 것을 알 수 있었다. 그러므로 불순물이 첨가된 혼합된 호스트 발광층을 적용한 유기발광소자는 높은 발광 효율을 가지는 청색 유기발 광소자 디스플레이 패널 제작 가능성을 제공하고 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.302.2-302.2
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• 2014

유기발광소자는 고휘도, 넓은 시야각, 빠른 응답속도, 높은 색재현성, 좋은 유연성의 소자 특성 때문에 디스플레이 제품에 많이 응용되고 연구가 활발하게 진행되고 있다. 최근에 저소비전력, 고휘도, 소형화 및 장수명의 장점을 가진 유기발광소자의 상용화가 진행되면서 차세대 디스플레이소자로서 관심을 끌게 되었다. 최근에는 고효율의 장점을 가지는 무기 형광체와 양자점을 이용한 백색 유기발광 소자에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으나 색 안정성이 좋지 않은 문제점이 있다. 본 연구에서는 적색 빛을 방출하는 CdSe/ZnS 양자점과 녹색 빛을 방출하는 YAG:Ce3+ 무기 형광체를 포함하는 polymethylmethacrylate (PMMA)를 색변환층으로 이용하여 청색 유기발광소자에 결합한 백색 유기발광소자를 제작하였다. CdSe/ZnS 양자점과 YAG:Ce3+ 무기 형광체의 광흡수대역은 250 nm에서 500 nm이므로 470 nm의 청색 발광소자의 청색 빛을 흡수하여 색변환층에서 재 발광할 때 색 변환 결과를 무기 형광체와 양자점의 여러 가지 혼합 비율에 따라 전계발광 스펙트럼을 통해 관측하였다. 또한, 전압을 12 V 에서 16 V까지 변화하였을 때 색좌표가 (0.32, 0.34)에서 (0.30, 0.33)으로 적은 변화를 보여 높은 색안정성을 확인 할 수 있었다. 이 연구 결과는 양자점과 무기 형광체를 혼합한 색변환층을 이용한 백색 유기발광소자의 색 변환 효율 증가와 색안정성에 대한 기초자료로 활용할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.425-425
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• 2010

유기 발광 소자는 차세대 디스플레이 소자와 조명 광원으로서 많은 응용성 때문에 활발한 연구가 진행되고 있다. 하지만 청색 유기 발광 소자는 적색과 녹색 유기발광소자들에 비해 상대적으로 발광효율이 낮고 색 순도가 떨어지며 수명이 짧기 때문에 전색 유기발광소자를 구현하는데 문제가 있다. 이런 문제점을 해결하기 위하여 청색 유기 발광소자의 재료 개발, 다층 이종구조 및 형광/인광성 물질의 도핑에 대한 연구가 진행되고 있다. 이와 더불어 색안정성과 색순도가 향상된 진청색 고효율 청색 유기발광소자는 백색유기발광소자의 응용성 때문에 이에 대한 연구가 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 청색 유기 발광 소자의 발광효율을 높이고 색안정성과 색순도를 향상하기 위해 4,4'-Bis (2,2'-diphenyl-ethen-1-yl)biphenyl (DPVBi) 와 4,4'-Bis(carbazol-9-yl) biphenyl (CBP)로 구성된 나노크기의 폭을 가진 우물 형태의 이중 발광층 구조를 사용한 청색 유기발광소자를 제작하였다. 제작된 청색유기발광소자의 전기적 성질과 광학적 성질을 조사하여 색안정성 및 색순도 향상 메카니즘을 관찰하였다. DPVBi/CBP 이중 발광층을 가지는 청색 유기발광소자에서 CBP의 HOMO 에너지 준위의 값이 3.2 eV로 매우 크기 때문에 정공을 막는 정공 장벽층의 역할을 하게 되어 정공이 발광층에 머무르게 된다. 또한 DPVBi의 LUMO 값의 크기 5.8 eV, CBP의 LUMO 값의 크기는 6.3 eV이므로 상대적으로 CBP의 전자에 대한 주입장벽이 크기 때문에 발광층에 머무르는 전자의 양이 증가된다. 청색 발광층에 사용된 이중 발광층은 단일 발광층에 비해 더 많은 전자와 정공이 존재하기 때문에 전자-정공 재결합 확률을 높였으며 재결합 영역이 발광층 중심의 이중발광층 계면으로 이동하여 발광 영역이 국소화되어 전압변화에 따른 색의 변화가 적고 색순도가 더욱 향상되었다.

• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.301-305
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• 2008

An organic light-emitting diode(OLED) has advantages of low power driving, self light-emitting, wide viewing angle, excellent high resolution, full color, high reproduction, fast response speed, simple manufacturing process, or the like. However, there are still a number of challenges to get over in order to put it to practical use as a high performance display. First of all, the most important thing is to improve the efficiency of the OLED element in order to commercialize it. To this end, its efficiency can be improved by lowering the driving voltage through the improvement of structure of the OLED element and the application of new organic substance. Therefore, in this study, we have manufactured a red OLED element by applying fluorescent dyes to the emitting layer of the element having the structure of ITO/TPD/Znq2+DCJTB/Znq2/Al and the structure of ITO/CuPc/NPB/Alq3+DCJTB/Alq3/Al, in order to light-emitting various colors or improve the brightness and the efficiency, and then we have evaluated its electrical and optical characteristics.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.499-499
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• 2013

유기 발광 소자는 낮은 구동전압, 낮은 소비전력, 높은 명암비, 넓은 시야각 및 빠른 응답속도의 장점을 가지고 있기 때문에 전색 디스플레이에서 각광을 받고 있다. 고효율의 청색 유기 발광 소자를 제작하기 위해서 다양한 구조를 제작하고 있지만, 적색 및 녹색 유기 발광 소자에 비해 낮은 효율, 색 순도의 저하 및 짧은 수명으로 인한 문제점을 갖고 있기 때문에 이를 해결하기 위한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 발광층내에 호스트 물질로 1.3-Bis(carbazol-9-yl) benzene (mCP)와 2-t-butyl-9,10-di-2-naphthylanthracene (TBADN)을 혼합하였고, 형광 도펀트인 4,40-Bis[4-(diphenylamino)styryl]biphenyl (BDAVBi) 또는 인광 도펀트인 bis(3,5-difluoro-2-(2-pyridyl) phenyl-(2-carboxypyridyl)iridium III (FIrpic)을 혼합한 발광층을 사용한 유기 발광 소자를 제작하여 전기적인 특성과 발광 효율을 관찰하였다. 유기 발광 소자의 정공 수송층 N,N,'-bis-(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl1-1'-biphenyl-4,4'-diamine (NPB)와 정공 저지층 3-Benzidino-6-(4-chlorophenyl) pyridazine (BCP) 사이에 호스트 mCP와 도펀트 TBADN：BDAVBi를 혼합한 발광층의 혼합비율을 최적화 할 때 구동전압이 낮고, 발광효율이 증가됨을 확인하였다. 호스트 mCP에 도펀트를 혼합한 발광층에서는 호스트로 mCP 또는 TBADN만 사용하였을 때보다 전계발광 스펙트럼의 최대치가 청색 영역에서 나타남을 확인하였다. Commission Internationale de l'Eclairage (CIE) 측정을 통해, 호스트 mCP와 도펀트 TBADN : BDAVBi의 최적화된 혼합비에서 전압의 변동에 따른 CIE 값이 매우 안정적임을 확인하였다.

• 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 KIEE Conference
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• 2000.07c
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• pp.1705-1707
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• 2000

유기 전기발광 디스플레이 (Electroluminescence Display; ELD)는 저전압 구동, 자기발광, 경량박형, 광시야각, 빠른 응답속도 등의 장점으로 차세대 디스플레이의 후보로서 주목받고 있다. Eu complex는 610 nm 부근에서 예리한 스펙트럼의 대역폭을 가지며 붉은색의 강한 형광을 나타내는 유기화합물로 잘 알려져, 있다. 새로이 합성한 란탄계 금속착물인 $Eu(TTA)_{3}TPPO$를 발광층으로 사용하여 적색 발광의 효율을 높이기 위해 소자를 제작하였고, 이 때 구동 전압은 9 V이고 18 V에서 가장 밝은 38cd/$m^2$의 휘도를 나타내었으며 전류밀도는 20mA/$cm^2$ 이었다. 제작된 소자의 EL 스펙트럼은 615 nm로 PL 스펙트럼과 동일하게 예리한 최대 피크를 나타내었고, 순환 전압전류법을 이용하여 각 유기 물질들의 에너지 준위를 알 수 있었으며, 각각의 소자들의 에너지 밴드 다이어그램을 통하여 전기적 특성을 분석하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TE
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• v.37 no.5
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• pp.1-6
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• 2000

We prepared organic light-emitting-diodes (LEDs) with a squarylium(Sq)-doped aluminum quinoline(Alq3) emission layer by the vapor deposition method. We discussed their electro-luminescence(EL) and electrical properties. The EL from Sq had a peak wavelength of 670nm and a half-width of 30nm. Only the EL from So(purely red) could be observed at the doping concentration of over 15mol%, but the luminance were low (0.21cd/$m^2$, 0.1cd/$m^2$) and EL efficiency was under the $10^{-2}$W. Although Sq molecules seemed to act as trap site in Alq3 molecules, they acted as carrier drafts site at doping concentration of over 5mol%.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.10b
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• pp.171-174
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• 2006

본 연구에서 새로 합성한 적색 도판트 Red-1을 Physical vapor Deposition (PVD) 법을 이용하여 다층구조의 유기 발광 다이오드를 제작하였다. 적층된 유기물 층으로 정공주입층은 4,4',4"-tri [2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine(2-TNATA) 정공 수송층으로4-4bis [N-(1-napthyl-N-phenyl-amino)biphenyl] (NPB)를 사용하였으며 전자 수송층은 tris (8-quinolinolato)-aluminum ($Alq_3$), 발광층에서의 host 재료로 사용한 물질은 $Alq_3$. 4,4'- N-N'-dicarba zole-biphenyl (CBP), 게스트재료는 Red-1, 정공저지층으로 2,9-dimethyl-4, 7-diphenyl -1 10-phen antroline (BCP), 전자 주입층으로는 lithiumquinolate (Liq)를 사용하여 보다 향상된 전기적, 발광특성을 보이는 소자를 제작하였다. 전하를 주입하는 전극으로 일함수가 큰 투명전극인 ITO (indium-tin-oxide)를 양전극으로, Al을 음전극으로 사용하였다. 그리하여, 발광층 내에서의 host재료 $Alq_3$와 CBP와의 energy transfer의 관점에서 그 특성을 연구하였다.