• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.65-65
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• 2015

In this talk, I will introduce two topics. The first topic is the polymer light emitting diodes (PLEDs) using graphene oxide quantum dots as emissive center. More specifically, the energy transfer mechanism as well as the origin of white electroluminescence in the PLED were investigated. The second topic is the facile synthesis of eco-friendly III-V colloidal quantum dots and their application to light emitting diodes. Polymer (organic) light emitting diodes (PLEDs) using quantum dots (QDs) as emissive materials have received much attention as promising components for next-generation displays. Despite their outstanding properties, toxic and hazardous nature of QDs is a serious impediment to their use in future eco-friendly opto-electronic device applications. Owing to the desires to develop new types of nanomaterial without health and environmental effects but with strong opto-electrical properties similar to QDs, graphene quantum dots (GQDs) have attracted great interest as promising luminophores. However, the origin of electroluminescence (EL) from GQDs incorporated PLEDs is unclear. Herein, we synthesized graphene oxide quantum dots (GOQDs) using a modified hydrothermal deoxidization method and characterized the PLED performance using GOQDs blended poly(N-vinyl carbazole) (PVK) as emissive layer. Simple device structure was used to reveal the origin of EL by excluding the contribution of and contamination from other layers. The energy transfer and interaction between the PVK host and GOQDs guest were investigated using steady-state PL, time-correlated single photon counting (TCSPC) and density functional theory (DFT) calculations. Experiments revealed that white EL emission from the PLED originated from the hybridized GOQD-PVK complex emission with the contributions from the individual GOQDs and PVK emissions. (Sci Rep., 5, 11032, 2015). New III-V colloidal quantum dots (CQDs) were synthesized using the hot-injection method and the QD-light emitting diodes (QLEDs) using these CQDs as emissive layer were demonstrated for the first time. The band gaps of the III-V CQDs were varied by varying the metal fraction and by particle size control. The X-ray absorption fine structure (XAFS) results show that the crystal states of the III-V CQDs consist of multi-phase states; multi-peak photoluminescence (PL) resulted from these multi-phase states. Inverted structured QLED shows green EL emission and a maximum luminance of ~45 cd/m2. This result shows that III-V CQDs can be a good substitute for conventional cadmium-containing CQDs in various opto-electronic applications, e.g., eco-friendly displays. (Un-published results).

• 한국재료학회지
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• 제18권7호
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• pp.347-351
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• 2008

We have fabricated and evaluated newNew high high-efficiency green green-light light-emitting phosphorescent devices with an emission layer of [$TCTA/TCTA_{1/3}TAZ_{2/3}/TAZ$] : $Ir(ppy)_3$ were fabricated and evaluated, and compared the electroluminescence characteristics of these devices were compared with the conventional phosphorescent devices with emission layers of ($TCTA_{1/3}TAZ_{2/3}$) : $Ir(ppy)_3$ and (TCTA/TAZ) : $Ir(ppy)_3$. The current density, luminance, and current efficiency of the a device with an emission layer of ($80{\AA}-TCTA/90^{\circ}{\AA}-TCTA_{1/3}TAZ_{2/3}/130{\AA}-TAZ$) : 10%-$Ir(ppy)_3$ were $95\;mA/cm^2$, $25000\;cd/m^2$, and 27 cd/A at an applied voltage of 10 V, respectively. The maximum current efficiency was 52 cd/A under the a luminance value of $400\;cd/m^2$. The peak wavelength and FWHM (FWHM (full width at half maximum) in the electroluminescence spectral were 513 nm and 65 nm, respectively. The color coordinate was (0.30, 0.62) on the CIE (Commission Internationale de I'Eclairage) chart. Under the a luminance of $15000\;cd/m^2$, the current efficiency of the a device with an emission layer of ($80{\AA}-TCTA/90{\AA}-TCTA_{1/3}TAZ_{2/3}/130{\AA}-TAZ$) : 10%-$Ir(ppy)_3$ was 34 cd/A, which has beenshowed an improvement of improved 1.7 and 1.4 times compared to those of the devices with emission layers of ($300{\AA}-TCTA_{1/3}TAZ_{2/3}$) : 10%-$Ir(ppy)_3$ and ($100{\AA}-TCTA/200{\AA}$-TAZ) : 10%-$Ir(ppy)_3$, respectively.

• 폴리머
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• 제29권4호
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• pp.357-362
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• 2005

중합체의 공액길이를 제어하고 이들이 갖는 에너지 준위를 조절하며, 발광성능향상과 발광파장을 조절하려는 목적으로 설폰기가 포함된 페닐렌-비닐렌계의 새로운 전기발광 고분자들을 Witting 중합을 통해 합성하였다. 합성된 고분자들은 일반 유기 용매에 좋은 용해성을 보였고 $400^{circ}C$ 정도의 초기분해온도와 $200^{circ}C$ 전후의 높은 유리전이온도를 가짐으로써 열적 안정성이 매우 높음을 확인하였다. 각각의 고분자는 용액과 필름상태에서 모두 설폰기의 꺾임에 의해 공액길이가 짧아질수록 UV 흡수와 발광 스펙트럼이 단파장으로 이동하였고 이를 통해 설폰기가 효율적으로 발광파장을 제어하는 것을 확인하였다. 또한 CV측정과 이론적인 계산을 통해 전자친화도가 큰 설폰기에 의해서 합성된 고분자들의 HOMO 및 LUMO 에너지 준위가 상대적으로 낮아짐으로써 소자의 전기발광특성이 향상됨을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권3호
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• pp.325-329
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• 2011

본 연구를 통해 최근 개발된 근자외선영역대에서 발광하는 이리듐 착물인 $Ir(pmb)_{3}$ (Iridium(III) Tris(1-phenyl-3-methylbenzimidazolin-2-ylidene-C,$C,C^{2'}$ ))의 합성 과정상에서 기존의 합성법과 동일한 발광 특성을 가지면서 더 효율적인 합성 방법을 제안하였다. 합성 과정에서 초음파가 투입되면서 용매에 녹지 않는 반응물의 파쇄 및 혼합을 돕고, 촉매의 활성을 향상시켜 이온 및 라디컬을 형성시키는 방법으로 최대 42.5% 합성 수율을 얻어 내었으며 이는 기존 방법 대비 약 4배 이상 향상된 결과이다. 이러한 초음파 합성법으로 합성된 $Ir(pmb)_{3}$은 이성질체 별로 405 nm(면이성질체) 412 nm(자오선이성질체)의 발광 피크를 보였으며 이중 좀더 효율이 높은 자오선이성질체를 사용하여 전계 발광 소자를 제작하였다. 밴드갭이 큰 $Ir(pmb)_{3}$에 적합한 호스트 물질을 UGH2, CBP, mCP 세가지 선정하여 전계발광소자를 제작하였으며, 그 중 mCP를 호스트 물질로 사용한 소자의 경우가 호스트물질과 인광물질사이의 에너지전달이 가장 효율적으로 일어나 가장 높은 휘도와 효율을 보였다.

• 대한화학회지
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• 제54권3호
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• pp.291-294
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• 2010

본 연구에서는 다양한 농도의 BCzVBi를 청색 형광도판트, DPVBi를 청색 호스트 물질로 적용한 청색OLED 소자를 제작하였다. 최적화된 고효율 청색 OLED 소자의 적층 구조는 NPB (500 ${\AA}$)/DPVBi:BCzVBi-6%(150 ${\AA}$)/$Alq_3$(300 ${\AA}$)/Liq(20 ${\AA}$)/Al (1000 ${\AA}$)으로 구성되었다. 청색 OLED의 최대휘도는 구동전압 13.8V에서13200 cd/$m^2$이고 전류밀도 및 최대효율은 각각 1000 cd/$m^2$의 휘도에서 26.4 mA/$cm^2$, 구동전압 3.9 V에서 4.24 cd/A 이었다. 도핑된 청색 OLED 소자의 발광효율은 도핑되지 않은 소자의 2배에 이른 반면 색좌표는 (0.16, 0.19)로 서로 비슷하였다. BCzVBi가 6% 도핑된 청색 OLED 445 nm와 470 nm에 2개의 EL 스펙트럼의 Peak이 존재하는 반면 도핑되지 않은 순수한 DPVBi 청색OLED 소자는 456 nm에서의 유일한 Peak만을 보여주고 있다. 이는 호스트 물질인 DPVBi의 LUMO와 도판트 물질인 BCzVBI의 LUMO 사이에 분자 진동에 의한 페르스터 에너지 전이에 기인한 것이다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제16권1호
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• pp.40-44
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• 2017

The effect of weak dielectric silicone dioxide($SiO_2$) embedded in polyfluorene(PFO) emitting layer of polymer-based multi structure OLED was investigated. Indium tin oxide(ITO)/poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS)/poly(9,9-di-n-octylfluorenyl-2,7-diyl)(PFO)/2,2,2"-(1,3,5-benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole) (TPBi)/aluminum(Al) structure OLED was fabricated by spin-coating method. Applied electric field causes some effect on $SiO_2$ in PFO layer. Thus, interaction between polymers and affected $SiO_2$ might generate electrical and luminance properties change. Experimental results, show the reduced threshold voltage of 6 V(from 23 V to 17 V). The maximum current density was rather increased from $71A/m^2$ to $610A/m^2$ and maximum brightness was also increased from $7.19cd/m^2$ to $41.03cd/m^2$, 9 and 6 times each. Additionally we obtained colour broadening result due to the increasing of blue-green band emission. Consequently we observed that electrical and luminance properties are enhanced by adding $SiO_2$ and identified the possibility of controlling the emission colour of OLED device according to colour broadening.

• 폴리머
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• 제32권4호
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• pp.372-376
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• 2008

유기발광소자(OLED)에서 정공 주입층으로 사용되는 4,4',4"-tris(N-(2-naphthyl)-N-phenylamino)-triphenylamine(2-TNATA)가 전극으로 사용되는 ITO(indium tin oxide)와 홀 수송층(hole transport layer, HTL)사이에 박막으로 진공 증착되었다. 공증착에 의해 C60이 약 20 wt% 도핑된 2-TNATA:C60 층을 제조하였으며, AFM과 XRD를 이용하여 2-TNATA:C60 박막의 분자 배향성 및 토폴로지를 관찰하였다. 또한, 다층 소자의 J-V, L-V 및 전류 효율 특성이 고찰되었다. C60은 분자 배향성을 가지고 있으나, 2-TNATA:C60 박막은 C60 분자의 균일한 분산에 의해 분자 배향성이 확인되지 않았다. C60의 도핑에 의해서 2-TNATA 박막이 더욱 조밀해지고 균일해지는 것을 확인하였으며, 이로 인하며 박막 내의 전류 밀도가 증가됨을 확인하였다. 2-TNATA:C60 하이브리드 박막을 이용하여 ITO/2-TNATA:C60/NPD/$Alq_3$/LiF/Al 다층 소자를 제조하였을 때 소자의 휘도가 향상되었으며 소자 효율도 약 4.7에서 약 6.7 cd/A로 증가하였다.

• 한국재료학회지
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• 제26권3호
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• pp.117-122
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• 2016

White organic light-emitting diodes with a structure of indium-tin-oxide [ITO]/N,N-diphenyl-N,N-bis-[4-(phenylm-tolvlamino)-phenyl]-biphenyl-4,4-diamine [DNTPD]/[2,3-f:2, 2-h]quinoxaline-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile [HATCN]/1,1-bis(di-4-poly-aminophenyl) cyclo -hexane [TAPC]/emission layers doped with three color dopants/4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline [Bphen]/$Cs_2CO_3$/Al were fabricated and evaluated. In the emission layer [EML], N,N-dicarbazolyl-3,5-benzene [mCP] was used as a single host and bis(2-phenyl quinolinato)-acetylacetonate iridium(III) [Ir(pq)2acac]/fac-tris(2-phenylpyridinato) iridium(III) $[Ir(ppy)_3]$/iridium(III) bis[(4,6-di-fluoropheny)-pyridinato-N,C2] picolinate [FIrpic] were used as red/green/blue dopants, respectively. The fabricated devices were divided into five types (D1, D2, D3, D4, D5) according to the structure of the emission layer. The electroluminescence spectra showed three peak emissions at the wavelengths of blue (472~473 nm), green (495~500 nm), and red (589~595 nm). Among the fabricated devices, the device of D1 doped in a mixed fashion with a single emission layer showed the highest values of luminance and quantum efficiency at the given voltage. However, the emission color of D1 was not pure white but orange, with Commission Internationale de L'Eclairage [CIE] coordinates of (x = 0.41~0.45, y = 0.41) depending on the applied voltages. On the other hand, device D5, with a double emission layer of $mCP:[Ir(pq)_2acac(3%)+Ir(ppy)_3(0.5%)]$/mCP:[FIrpic(10%)], showed a nearly pure white color with CIE coordinates of (x = 0.34~0.35, y = 0.35~0.37) under applied voltage in the range of 6~10 V. The luminance and quantum efficiency of D5 were $17,160cd/m^2$ and 3.8% at 10 V, respectively.

• 폴리머
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• 제33권5호
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• pp.407-412
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• 2009

유기발광소자(OLED)에서 정공 수송층(hole injection layer, HIL)으로 사용되는 N,N'-di-1-naphthyl-N,N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (NPD)가 정공 주입층(hole injection layer HIL)으로 사용된 PEDOT-PSS 층 위로 진공 증착되었다. PEDOT-PSS 층은 ITO 유리 위에 스핀 코팅되어 제조되었다. 또한, NPD와 $C_{60}$의 공증착에 의해 $C_{60}$이 약 10 wt% 도핑된 NPD-$C_{60}$ 층을 제조하였으며, AFM과 XRD를 이용하여 NPD-$C_{60}$ 박막의 모폴로지 특성을 관찰하였다. 다층 소자를 제조하여 J-Y, L-V 및 전류 효율 특성이 고찰되었다. $C_{60}$박막은 국부적인 결정성 구조를 가지고 있으나, NPD-$C_{60}$ 박막에서는 $C_{60}$ 분자가 균일하게 분산되어 $C_{60}$의 결정성 구조가 확인되지 않았다. 또한, $C_{60}$의 도핑에 의해서 박막의 표면이 균일해지는 것을 확인하였으며, 박막 내의 전류 밀도가 증가됨을 확인하였다. NPD-$C_{60}$ 박막을 이용하여 ITO/PEDOT-PSS/NPD-$C_{60}/Alq_3$/LiF/Al 다층 소자를 제조하였을 때, 소자의 휘도 측면에서 약 80% 향상 효과가 있었으며, 소자 효율 측면에서도 약 25%의 향상을 기대할 수 있었다.