• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제20권1호
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• pp.70-76
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• 2021

A cylindrical microlens (CML) has been widely used as an optical element for organic light-emitting diodes (OLEDs), light diffusers, image sensors, 3D imaging, etc. To fabricate high-performance optoelectronic devices, the CML with high aspect ratio is demanded. In this work, we report on facile solution-based processes (i.e., slot-die and needle coatings) to fabricate the CML using poly(methyl methacrylate) (PMMA). It is found that compared with needle coating, slot-die coating provides the CML with lower aspect ratio due to the wide spread of solution along the hydrophilic head lip. Although needle coating provides the CML with high aspect ratio, it requires a high precision needle array module. To demonstrate that the aspect ratio of CML can be enhanced using slot-die coating, we have varied the molecular weight of PMMA. We can achieve the CML with higher aspect ratio using PMMA with lower molecular weight at a fixed viscosity because of the higher concentration of PMMA solute in the solution. We have also shown that the aspect ratio of CML can be further boosted by coating it repeatedly. With this scheme, we have fabricated the CML with the width of 252 ㎛ and the thickness of 5.95 ㎛ (aspect ratio=0.024). To visualize its light diffusion property, we have irradiated a laser beam to the CML and observed that the laser beam spreads widely in the vertical direction of the CML.

• 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.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.87-88
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• 2008

In the structure of ITO/N,N'-diphenyl-N,N' bis (3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine(TPD)/tris (8-hydroxyquinoline)aluminum$(Alq_3)$/Al device, we studied the efficiency improvement of organic light-emitting diodes due to variation of deposition rate of TPD materials. The thickness of TPD and $Alq_3$ was manufactured 40 nm, 60 nm, respectively under a base pressure of $5\times10^{-6}$Torr using a thermal evaporation. The $Alq_3$ used for an electron-transport and emissive layer were evaporated to be at a deposition rate of 2.5 $\AA$/s. When the deposition rate of TPD increased from 1.5 to 3.0 $\AA$/s, we found that the average roughness is rather smoother, external quantum efficiency is superior to the others when the deposition rate of TPD is 2.5 $\AA$/s. Compared to the ones from the devices made with the deposition rate of TPD 3.0 $\AA$/s, the external quantum efficiency was improved by a factor of eight.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제10권6호
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• pp.203-207
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• 2009

We have investigated the effect of ambient gases on the structural, electrical, and optical characteristics of ITO thin films intended for use as anode contacts in OLED (organic light emitting diodes) devices. These ITO thin films are deposited by radio frequency (RF) magnetron sputtering under different ambient gases (Ar, Ar+$O_2$, and Ar+$H_2$) at $300{^{\circ}C}$. In order to investigate the influences of the oxygen and hydrogen, the flow rate of oxygen and hydrogen in argon mixing gas has been changed from 0.5 sccm to 5 sccm and from 0.01 sccm to 0.25 sccm, respectively. The intensity of the (400) peak in the ITO thin films increased with increasing $O_2$, flow rate whilst the (400) peak was nearly invisible in an atmosphere of Ar+$H_2$. The electrical resistivity of the ITO thin films increased with increasing $O_2$ flow rate, whereas the electrical resistivity decreased sharply under an Ar+$H_2$ atmosphere and was nearly similar regardless of the $H_2$ flow rate. The change of electrical resistivity with changes in the ambient gas composition was mainly interpreted in terms of the charge carrier mobility rather than the charge carrier concentration. All the films showed an average transmittance of over 80% in the visible range. The OLED device was fabricated with different ITO substrates made with the configuration of ITO/$\alpha$-NPD/DPVB/$Alq_3$/LiF/Al in order to elucidate the performance of the ITO substrate. Current density and luminance of OLED devices with ITO thin films deposited in Ar+$H_2$ ambient gas is the highest among all the ITO thin films.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권1호
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• pp.167-173
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• 2013

A series of highly efficient red phosphorescent heteroleptic iridium(III) complexes 1-6 containing two cyclometalating 2-(2,4-substitued phenyl)quinoxaline ligands and one chromophoric ancillary ligand were synthesized: (pqx)$_2Ir$(mprz) (1), (dmpqx)$_2Ir$(mprz) (2), (dfpqx)$_2Ir$(mprz) (3), (pqx)$_2Ir$(prz) (4), (dmpqx)$_2Ir$(prz) (5), (dfpqx)$_2Ir$(prz) (6), where pqx = 2-phenylquinoxaline, dfpqx = 2-(2,4-diflourophenyl)quinoxaline, dmpqx = 2-(2,4-dimethoxyphenyl)quinoxaline, prz = 2-pyrazinecarboxylate and mprz = 5-methyl-2-pyrazinecarboxylate. The absorption, emission, electrochemical and thermal properties of the complexes were evaluated for potential applications to organic light-emitting diodes (OLEDs). The structure of complex 2 was also determined by single-crystal X-ray diffraction analysis. Complex 2 exhibited distorted octahedral geometry around the iridium metal ion, for which 2-(2,4-dimethoxyphenyl)quinoxaline N atoms and C atoms of orthometalated phenyl groups are located at the mutual trans and cis-positions, respectively. The emission spectra of the complexes are governed largely by the nature of the cyclometalating ligand, and the phosphorescent peak wavelengths can be tuned from 588 to 630 nm with high quantum efficiencies of 0.64 to 0.86. Cyclic voltammetry revealed irreversible metal-centered oxidation with potentials in the range of 1.16 to 1.89 V as well as two quasi-reversible reduction waves with potentials ranging from -0.94 to -1.54 V due to the sequential addition of two electrons to the more electron-accepting heterocyclic portion of two distinctive cyclometalated C^N ligands.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.449-449
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• 2010

유기발광소자(organic light-emitting diodes, OLEDs)는 저공정비용, 경량화, 가용성 및 대면적화 등의 장점으로 조명 분야와 디스플레이 분야로의 응용 가능성으로 인해 크게 주목을 받아 왔다. 이러한 OLED 소자의 고효율, 고휘도 및 저소비전력 등을 구현하기 위해서는 전극으로부터 전하 주입 층으로 효율적인 전하 주입이 요구된다. 즉, 각 전극의 폐르미 준위로부터 전하 전도준위대로의 전하주입 장벽이 없어야 한다. 본 연구에서는 홀 주입장벽이 없는 정공주입 층으로 $MoO_x$(molybdenum oxide)가 도핑된 NPB(N, N'-diphenyl-N, N'-bis(1-naphthyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine) 층을 사용하여 hole-only 소자를 제작하고 전류-전압 특성을 통해 양극으로부터 홀주입 층으로의 hole-ohmic 특성을 고찰했다. 또한, 전자 주입장벽이 없는 전자주입 층으로 $C_{60}$(fullerene)/LiF(lithum fluoride)의 이종 층을 사용하여 electron-only 소자를 제작하고 음극으로부터 전자주입 층으로의 전자 ohmic 특성을 조사했다. 또한, 전극으로부터 전하주입 층으로 ohmic 특성을 더 자세히 이해하기 위하여 전하주입 층의 자외선 광방출 스펙트럼(ultraviolet photoemission spectra)을 조사했다. 한편, glass/ITO/$MoO_x$-doped NPB (x%: x=0,25, 50 및 75; 5nm)/NPB (63nm)/$Alq_3$ (37nm)/$C_{60}$ (5nm)/LiF (1nm)/Al (100nm)로 구성된 all-ohmic OLED 소자의 발광특성은 $MoO_x$의 도핑 농도가 25%이상일 때 최적의 특성을 보여줬다. 이러한 현상은 정공주입 층에서 p형 도핑 농도의 증가에 따른 정공 농도의 증가에 기인한다. 또한 $MoO_x$의 도핑 농도의 증가에 따라 정공주입 층의 new gap state와 전극의 페르미 준위의 pinning에 기인한다. 25%의 $MoO_x$을 가진 OLED소자는 7.2V의 낮은 전압에서 $58300 cd/m^2$의 높은 휘도를 보여줬다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권6호
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• pp.577-582
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• 2013

AZO(Aluminium-doped Zinc Oxide)는 기존의 LCD, OLED, 광센서, 유기태양전지 등의 투명전극에 널리 사용되는 ITO(Indium Tin Oxide)를 대체하기 위한 물질로 주목받고 있다. 본 연구에서는 유기태양전지의 투명 전극으로 많이 사용되는 ITO 를 대체하기 위해 원자층 증착(ALD) 공정의 저온 선택적 증착 특성을 이용하여 유연성 폴리머인 PEN 기판상에 AZO 투명전극을 직접 패턴방식으로 제조하고, 그 투명전극의 구조적, 전기적, 광학적 특성을 평가하였다. 전기적, 광학적 특성 결과들로부터 원자층 증작공정의 저온 선택적 증착 특성을 통해 형성된 AZO 투명전극의 유기태양전지로의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권4호
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• pp.418-423
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• 2009

유기발광다이오드(OLED)에서 정공 주입층(hole injection layer, HIL)으로 사용되는 poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfonate)(PEDOT:PSS)에 관능성기가 치환된 MWCNT(multi-wall carbon nanotube)를 도입하여 PEDOT:PSS-MWCNT 나노 복합재 박막을 제조하였다. PEDOT:PSS-MWCNT 박막 층은 ITO 유리 위에 스핀 코팅되어 제조하였으며 FT-IR과 UV-Vis 및 SEM을 이용하여 박막의 투과도 및 개질된 MWCNT 함량에 따른 박막의 모폴로지 특성을 관찰하였다. 또한, ITO/PEDOT:PSS-MWCNT/NPD/$Alq_3$/Al 다층 소자를 제조하여 J-V 및 L-V 특성을 고찰하였다. 산 처리에 의해 관능성기가 도입된 MWCNT는 PEDOT:PSS 용액 내에서 분산성이 확인되었으며, 제조된 박막은 우수한 투과도 특성을 보였다. 다층 소자 특성에서 PEDOT:PSS 층에 개질된 MWCNT 도입으로 MWCNT의 함량이 증가함에 따라 다층 소자의 전류 밀도가 증가됨을 확인하였고, 반면에 소자의 휘도는 급격히 감소하는 특성을 보였다. 이것은 MWCNT에 의하여 전하 이동은 수월하게 하였으나 MWCNT가 가지는 정공을 가두는 성질에 의해 정공 이동도가 저하되었기 때문인 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권2호
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• pp.150-156
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• 2009

플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP)이 Liquid Crystal Display(LCD) 등 다른 대형 평면 디스플레이 분야와 경쟁하기 위해선 제품의 다양성과 발광 효율의 향상, 저가격화, 고화질화 등의 기술 발전이 요구된다. 본 논문에서는 우선 기존 PDP용 녹색 형광체의 특성과 문제점, 이를 해결하기 위한 방법에 대해 개괄적으로 논의한다. 또한, 제품의 다양성을 위해 개발 진행 중인 3D-PDP의 원리와 이의 실현을 위한 형광체의 요구 특성에 대해 기술한다. 대표적인 PDP용 녹색 형광체인 $Zn_2SiO_4:Mn$ 형광체가 가진 문제점은 표면의 높은 음전하와 상대적으로 긴 잔광 시간으로 요약된다. 표면의 높은 음전하와 플라즈마의 가혹한 환경에 노출로 인한 열화 현상은 금속 산화물의 코팅을 통해 해결할 수 있음을 알 수 있었으며, 특히 $Al_2O_3$가 코팅되었을 때 가장 큰 효과를 볼 수 있음을 알 수 있었다. 상대적으로 긴 잔광 시간은 Mn 농도를 늘린 $Zn_2SiO_4:Mn$ 형광체를 사용함으로 개선할 수 있고, 부족한 휘도는 $YBO_3:Tb$ 형광체를 혼합하여 사용함으로써 개선할 수 있었다. 아울러 본 연구에서는 $YBO_3:Tb$ 형광체 대신으로 115%의 휘도를 가지는 $(Y,\;Gd)Al_3(BO_3)_4:Tb$ 형광체의 사용이 가능함을 제안하였으며, 3D-PDP에 적용하기에 적합한 1 ms 내외의 잔광 시간을 가지는 $(Mg,\;Zn)Al_2O_4:Mn$ 형광체를 제안하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-10
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• 2018

최근 플렉서블 OLED, 플렉서블 반도체, 플렉서블 태양전지와 같은 유연전자소자의 개발이 각광을 받고 있다. 유연소자에 밀봉 혹은 봉지(encapsulation) 기술이 매우 필요하며, 봉지 기술은 유연소자의 응력을 완화시키거나, 산소나 습기에 노출되는 것을 방지하기 위해 적용된다. 본 연구는 봉지막(encapsulation layer)이 반도체 칩의 내구성에 미치는 영향을 고찰하였다. 특히 다층 구조 패키지의 칩의 파괴성능에 미치는 영향을 칩의 center crack에 대한 파괴해석을 통하여 살펴보았다. 다층구조 패키지는 폭이 넓어 칩 위로만 봉지막이 덮고있는 "wide chip"과 칩의 폭이 좁아 봉지막이 칩과 기판을 모두 감싸고 있는 "narrow chip"의 모델로 구분하였다. Wide chip모델의 경우 작용하는 하중조건에 상관없이 봉지막의 두께가 두꺼울수록, 강성이 커질수록 칩의 파괴성능은 향상된다. 그러나 narrow chip모델에 인장이 작용할 때 봉지막의 두께가 두껍고 강성이 커질수록 파괴성능은 악화되는데 이는 외부하중이 바로 칩에 작용하지 않고 봉지막을 통하여 전달되기에 봉지막이 강하면 강한 외력이 칩내의 균열에 작용하기 때문이다. Narrow chip모델에 굽힘이 작용할 경우는 봉지막의 강성과 두께에 따라 균열에 미치는 영향이 달라지는데 봉지막의 두께가 작을 때는 봉지막이 없을 때보다 파괴성능이 나쁘지만 강성과 두께의 증가하면neutral axis가 점점 상승하여 균열이 있는 칩이 neutral axis에 가까워지게 되므로 균열에 작용하는 하중의 크기가 급격히 줄어들게 되어 파괴성능은 향상된다. 본 연구는 봉지막이 있는 다층 패키지 구조에 다양한 형태의 하중이 작용할 때 패키지의 파괴성능을 향상시키기 위한 봉지막의 설계가이드로 활용될 수 있다.