• 제목/요약/키워드: Electro-luminescence

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Synthesis and Electro-optical Properties of π-Conjugated Polymer Based on 10-Hexylphenothiazine and Aromatic 1,2,4-Triazole

  • Choi, Ji-Young;Kim, Dong-Han;Lee, Bong;Kim, Joo-Hyun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권9호
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    • pp.1933-1938
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    • 2009
  • New $\pi$-conjugated polymer with vinylene linkage, poly((10-hexyl-3,7-phenothiazine)-alt-(4-(4-butyl-phenyl)- 3,5-diphenyl-4H-[1,2,4]triazole)-3,5-vinylene) (PTV-TAZ) was synthesized by the Heck coupling reaction. The photoluminescence (PL) maximum wavelength and the band gap energy of PTV-TAZ film were 555 nm and 2.41 eV, respectively. The HOMO energy level of PTV-TAZ was -4.99 eV, which was slightly lower than that of PTV (-4.89 eV). Electron deficient aromatic 1,2,4-triazole (TAZ) in the polymer backbone does not affect the HOMO energy level significantly. The maximum efficiency and brightness of double layer structured electroluminescent (EL) device (ITO/PEDOT (30 nm)/PTV-TAZ (60 nm)/Al) were 0.247 cd/A and 553 cd/$m^2$, respectively, which were significantly higher than those of the device based PTV (1.65 ${\times}\;10^{-4}$ cd/A and 4.3 cd/$m^2$). This is due to that TAZ unit improves electron transporting ability in the emissive layer. The turn-on voltage (defined as the voltage required to give a luminescence of 1 cd/$m^2$) of brightness of the device based on PTV-TAZ was 12.0 V, which was similar to that the based on PTV (11.5 V). This is due to that the ionization potential of PTV-TAZ is very similar to that of PTV.

마이크로/나노 핸들링을 위한 마이크로 로보틱 플랫폼: 비전 기반 3자유도 절대위치센서 개발 (A Micro-robotic Platform for Micro/nano Assembly: Development of a Compact Vision-based 3 DOF Absolute Position Sensor)

  • 이재하;;;양승한
    • 한국정밀공학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.125-133
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    • 2010
  • A versatile micro-robotic platform for micro/nano scale assembly has been demanded in a variety of application areas such as micro-biology and nanotechnology. In the near future, a flexible and compact platform could be effectively used in a scanning electron microscope chamber. We are developing a platform that consists of miniature mobile robots and a compact positioning stage with multi degree-of-freedom. This paper presents the design and the implementation of a low-cost and compact multi degree of freedom position sensor that is capable of measuring absolute translational and rotational displacement. The proposed sensor is implemented by using a CMOS type image sensor and a target with specific hole patterns. Experimental design based on statistics was applied to finding optimal design of the target. Efficient algorithms for image processing and absolute position decoding are discussed. Simple calibration to eliminate the influence of inaccuracy of the fabricated target on the measuring performance also presented. The developed sensor was characterized by using a laser interferometer. It can be concluded that the sensor system has submicron resolution and accuracy of ${\pm}4{\mu}m$ over full travel range. The proposed vision-based sensor is cost-effective and used as a compact feedback device for implementation of a micro robotic platform.

고기능 EL소자용 고분자/유기 재료의 합성 및 전기 광학적 특성(Ⅱ) Squarylium 색소를 이용한 EL소자의 특성 (Syntheses of Improved Polymer/Organic Materials for Electroluminescence(EL) Device and Electro-Optical Characteristics(Ⅱ) Properties of EL Device using Squarylium Dye as Emitting Material)

  • 김성훈;배진석;황석환;박이순
    • 대한화학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.144-149
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    • 1997
  • N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine(TPD)를 정공수송층으로, squarylium색소를 발광제로, 액정성 폴리머를 TPD의 matrix로 사용하여 electroluminescence(EL) 소자를 제작하였다. ITO 투명전극과 Mg 전극을 각각 홀주입, 전자주입 전극으로 사용하였다. Polymer/TPD 농도를 0.005 wt%로 하여 spin coating법으로 소자를 제작하였을 때 가장 안전한 ELD가 얻어졌다. ITO/polymer-TPD/SQ dye/Mg 구조의 ELD는 인가전압 23 volt에서 붉은색의 발광이 나타났으며 전류는 102 mA/$cm^2$이었다.

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GaN 기반 LED구조의 p-GaN층 성장온도에 따른 광학적, 결정학적 특성 평가 (Optical and microstructural behaviors in the GaN-based LEDs structures with the p-GaN layers grown at different growth temperatures)

  • 공보현;김동찬;김영이;한원석;안철현;최미경;조형균;이주영;김홍승
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.144-144
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    • 2008
  • Blue light emitting diode structures consisting of the InGaN/GaN multiple quantum wells were grown by metalorganic chemical vapor deposition at different growth temperatures for the p-GaN contact layers and the influence of growth temperature on the emission and microstructural properties was investigated. The I-V and electroluminescence measurements showed that the sample with a p-GaN layer grown at $1084^{\circ}C$ had a lower electrical turn-on voltage and series resistance, andenhanced output power despite the low photoluminescence intensity. Transmission electron microscopy (TEM) revealed that the intense electro luminescence was due to the formation of a p-GaN layer with an even distribution of Mg dopants, which was confirmed by TEM image contrast and strain evaluations. These results suggest that the growth temperature should be optimized carefully to ensurethe homogeneous distribution of Mg as well as the total Mg contents in the growth of the p-type layer.

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[TCTA-TAZ] : Ir(ppy)3 이중 발광층을 갖는 고효율 녹색 인광소자의 제작과 특성 평가 (Fabrication and Characterization of High Efficiency Green PhOLEDs with [TCTA-TAZ] : Ir(ppy)3 Double Emission Layers)

  • 신상배;신현관;김원기;장지근
    • 한국재료학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.199-203
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    • 2008
  • High-efficiency phosphorescent organic light emitting diodes using TCTA-TAZ as a double host and $Ir(ppy)_3$ as a dopant were fabricated and their electro-luminescence properties were evaluated. The fabricated devices have the multi-layered organic structure of 2-TNATA/NPB/(TCTA-TAZ) : $Ir(ppy)_3$/BCP/SFC137 between an anode of ITO and a cathode of LiF/AL. In the device structure, 2-TNATA[4,4',4"-tris(2-naphthylphenyl-phenylamino)-triphenylamine] and NPB[N,N'-bis(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine] were used as a hole injection layer and a hole transport layer, respectively. BCP [2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline] was introduced as a hole blocking layer and an electron transport layer, respectively. TCTA [4,4',4"-tris(N-carbazolyl)-triphenylamine] and TAZ [3-phenyl-4-(1-naphthyl)-5-phenyl-1,2,4-triazole] were sequentially deposited, forming a double host doped with $Ir(ppy)_3$ in the [TCTA-TAZ] : $Ir(ppy)_3$ region. Among devices with different thickness combinations of TCTA ($50\;{\AA}-200\;{\AA}$) and TAZ ($100\;{\AA}-250\;{\AA}$) within the confines of the total host thickness of $300\;{\AA}$ and an $Ir(ppy)_3$-doping concentration of 7%, the best electroluminescence characteristics were obtained in a device with $100\;{\AA}$-think TCTA and $200\;{\AA}$-thick TAZ. The $Ir(ppy)_3$ concentration in the doping range of 4%-10% in devices with an emissive layer of [TCTA ($100\;{\AA}$)-TAZ ($200\;{\AA}$)] : $Ir(ppy)_3$ gave rise to little difference in the luminance and current efficiency.

디페닐렌비닐렌 치환기를 가진 카바졸계 청색발광 공중합체 합성 (Synthesis of Novel Carbazole-based Blue Light-emitting Copolymers Containing (Diphenylene)vinylene Pendants)

  • 김우연;윤근병
    • 폴리머
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    • 제37권6호
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    • pp.736-743
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    • 2013
  • 공액구조 고분자의 밴드갭을 줄이기 위하여 청색의 디페닐렌비닐렌을 치환기를 갖는 카바졸 단량체와 용해도 향상을 위해 옥틸기를 도입한 카바졸 공단량체를 합성하여 신규 공중합체를 제조하였다. Suzuki 커플링 중합으로 공중합체를 제조하고, 공중합체의 열적, 분광학적, 전기광학적 특성을 조사하여 고분자 유기발광 다이오드(PLED)의 발광층에의 사용가능성을 조사하였다. 용액상태에서 공중합체의 UV 최대 흡수 파장은 333~340 nm, PL 최대방출 파장은 409~464 nm를 보였으며, 상대양자효율은 최대 25.8%의 값을 보였다. 열중량분석 결과 $350^{\circ}C$까지 열안정성을 보이고, 필름형성이 용이하였으며, 공중합체를 발광층으로 사용한 PLED 소자에서 4.0 V에서 청색광을 나타내었다.

고색재현성 디스플레이 응용을 위한 고안정성 양자점 함유 유리색변환소재

  • 정운진;이한솔;이진주
    • 인포메이션 디스플레이
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    • 제23권4호
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    • pp.12-21
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    • 2022
  • 반도체 기반 양자점 (QD)소재와 CsPbX3 (X=Cl, Br, I)기반 perovskite 양자점 또는 나노결정 소재(PNC)는 매우 우수한 양자효율과 좁은 발광 선폭으로 고색재현성 디스플레이 색변환 소재 또는 발광 소재로서 각광을 받고 있다. 그러나, 기존 화학적 합성법을 통해 제조되는 QD 및 PNC 소재는 취약한 열 및 화학적 안정성으로 인해 장기 내구성의 개선이 요구된다. 이들 QD 및 PNC 소재는 모두 완전 무기 소재인 산화물 기반 유리 소재내에 생성이 가능하며, 이를 통해 장기 내구성을 근본적으로 개선할 수 있다. 반도체 기반 QD 함유 유리소재 (QDEG)의 경우, 유리 내 core/shell 구조를 가진 QD의 생성으로 양자효율의 향상이 가능했으나, 콜로이드 기반 양자점 (cQD)과 달리 다중 shell의 형성이 어려워 양자효율이 제한되고, 발광 선폭이 넓어 고색재현성 디스플레이용 색변환 소재로 적용되기에는 아직 한계가 있다. 한편, Perovskite 양자점 (또는 나노결정) 함유 유리소재 (PNEG) 소재는 QDEG과 달리 콜로이드 기반의 PNC (c-PNC)가 가지는 우수한 양자효율과 20 nm 수준의 좁은 선폭을 유리 내에서도 가지며, c-PNC 대비 열적, 화학적 및 광학적 안정성이 획기적으로 향상되어 실질적인 응용 가능성을 높이고 있다. 특히, 일반적인 용융-급랭법으로 제조하여 대량생산에 용이하고, 분말 또는 판상 등 다양한 형태로의 제작이 가능한 장점이 있다. 현재까지 제조된 PNEG의 최대 PL-QY는 450 nm 여기 시 녹색 및 적색에서 약 60% 수준이며, Al2O3 분말을 이용할 경우 최대 80% 수준까지 달성이 가능하다. 또한, PNEG과 blue LED를 이용하여 백색 LED를 구현할 경우 color filter를 적용하지 않을 때, NTSC 대비 최대 약 130 % 수준의 높은 색재현 영역을 보여 주고 있으며, 실제 LCD용 BLU로 적용 시 기존 상용 c-QD 소재와 동등 이상의 색재현 영역을 보이고 있어, 실질적인 응용 가능성이 매우 높음을 확인하였다. PNEG의 상업적인 응용을 위해서는 몇 가지 추가적인 연구 개발이 필요하다. 기존 c-QD 또는 c-PNC는 나노 수준 크기의 입자가 액상에 분산된 형태로 입도 제어가 용이하나, PNEG의 경우 분말 제조 시 유리 형성 후 분쇄를 통해 제조되며, 입도가 대개 수십 ㎛ 이하로 작아질 경우 PL-QY가 저하되어, 향후 잉크젯 공정 응용을 위해서는 고효율의 분말 제조공정 개발이 필요하다. 또한, 유리 소재의 경우 절연체로서 기존 QD 소재 대비 electro-luminescence(EL) 소자의 활성층으로 사용하는데 제약이 있어 PNEG을 이용한 EL 소자 제작에 대한 연구도 필요하다. 마지막으로, 기존 c-PNC 소재와 같이 Pb가 함유되지 않은 PNEG 소재의 개발이 선결되어야 할 것으로 판단된다. 이와 같은 해결 과제들에도 불구하고, PNEG 소재는 기존 c-QD 소재 대비 매우 우수한 안정성을 기반으로 고품위 고색재현 디스플레이용 색변환 소재로서 다양한 응용에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

200℃의 저온에서 PECVD 기법으로 성장한 SiNx 박막의 열처리에 따른 광학적 특성 변화 규명 (Optical Properties of SiNx Thin Films Grown by PECVD at 200℃)

  • 이경수;김은겸;손대호;김정호;임태경;안승만;박경완
    • 한국진공학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.42-49
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    • 2011
  • $SiN_x$ 박막을 $200^{\circ}C$의 저온에서 $SiH_4$ 가스의 흐름 비율을 바꾸어 가며 PECVD 기법으로 성장하였다. 시료의 광 특성을 규명하기 위하여 상온 광 발광 스펙트럼을 측정하였다. 성장 시 $SiH_4$ 가스의 흐름 비율이 증가함에 따라 시료의 발광 최대치 파장이 장파장으로 이동하였으나, $SiH_4$ 가스의 흐름 비율과 무관하게 모든 시료에서 1.8, 1.9, 2.2, 2.4, 그리고 3.1 eV 에너지의 발광 현상을 관찰하였다. $N_2$, $H_2$, 그리고 $O_2$ 가스 분위기에서 후열처리를 거친 후, 발광 스펙트럼의 변화를 조사하였다. 열처리 후의 발광 세기는 증가하였고, 특히, $H_2$$O_2$가스 열처리로 인하여 발광 최대치 파장이 단파장으로 이동하였으나, 특정한 파장에서 발광효과는 여전히 존재하였다. 발광 메카니즘에 대하여, $SiN_x$ 박막의 에너지 갭 내에 Si와 N 원자의 비결합 결함에 의한 에너지 준위 모델을 설정하였고, 이 에너지 준위의 천이에 의한 발광으로 이해하였다. 그리고 저온에서 성장한 $SiN_x$ 박막의 발광 효과는 앞으로 구부러짐이 가능한 Si 계 광소자 개발 가능성을 보여주고 있다.