광컴퓨터에 있어서 비선형 물질의 역할은 매우 중요하다. 그러한 비선형 물질들은 빛과 상호작용하고 빛의 성질을 변조시킨다. 광컴퓨터의 몇몇 구성 성분들은 그들이 작용하는데 있어서 중요한 비선형물질을 필요로 한다. 하지만 모든 광학적 장치들의 사용이 사실상 제한되는 것은 현재 이용할 수 있는 비선형 광물질이 비효과적이고 응답과 스위칭에 대해서 많은 에너지를 필요로 하기 때문이다. (중략)
Direct electrostatic coating method is simple, low cost and environmentally useful method. We are investigated on the coating of carrier transfer polymer layer on the carrier generate inorganic pigment layer using direct electrostatic coating method. The sample was obtained electrostatic deposite layer by fusing and calendering on the copper phthalocyanine. we could be found several polymer thin film shows good bond properties between film and pigment layer.
In this reseach, double-layered photoconductor consist of the carrier generation layer(CGL) of $\varepsilon$ type copper phthalocyanine thin film by an aqueous coating method and the carrier transport layer(CGL) of polyvinyl carbazol(PVK) by spin coating. We inverstigated effect of the surfactant solution and cathod electrolysis to the crystal type of $\varepsilon$-CuPc in CGL with TEM, SEM and X- ray diffraction spectroscopy and studied the mechanism of an aqueous coating for the preparation of CGL. The effect of the washing of CGL about the electrophotographic characteristics of the $\varepsilon$-CuPc/PVK doublelayered photoconductors is studied also.
본 연구에서는 ITO (indium tin oxide)/glass 투명기판 위에 다층구조의 OELD (organic electroluminescent devices) 소자를 진공 열증착법으로 제작하였다. 발광층 재료로서 Alq$_3$(tris-(8-hydroxyquinoline)aluminum)물질을 사용하였고, 정공수송층으로는 TPD (triphenyl-diamine) 및 $\alpha-NPD$를 사용하였다. 정공주입층 재료로서 CuPc (Copper phthalocyanine)를 사용하였다. 또한 QD2(quinacridone2) 물질을 $Alq_3$ 발광층내에 약 $10\AA$ 두께로 증착하여 발광효율 향상을 시도하였다. 제작된 모든 소자의 발광개시전압은 약 7 V 이었으며, 정공수송층으로 TPD 물질대신에 열적안정성이 우수한 $\alpha-NPD$를 사용한 경우 휘도값과 발광효율이 개선되었다. $Alq_3$ 발광층 사이에 QD2 물질을 적층한 소자에서 발광효율은 1.55 lm/W 값을 나타내어 $Alq_3$ 발광층만을 사용한 경우에 비해 약 8배 발광효율이 향상되었다.
프탈로시아닌의 광증감 기구를 연구하기 위하여 가용성 프탈로시아닌, copper(II) 4,5-dicarboxyphthalocyanine[CuPc$(COOH)_2$]와 copper(II) 4,5,4',5'-tetracarboxyphthalocyanine[CuPc$(COOH)_4$]을 합성하였다. 합성된 프탈로시아닌 유도체의 단분자층을 ITO유리기판 위에 LB방법으로 만들었다. CuPc$(COOH)_2$ 의 LB단분자층이 CuPc$(COOH)_4$의 막보다 더 규칙적인 배열구조를 가진 시료가 만들어짐을 표면압력-면적 곡선으로써 확인하였고 프탈로시아닌 유도체의 LB단분자층의 광전류를 측정하였더니 규칙적인 배열의 CuPc$(COOH)_2$[$i_{max}$=20.84nA]가 CuPc$(COOH)_4$[$i_{max}$=10.50nA]보다 전하발생효율이 거의 두배로 나타나는 결과를 얻었다.
SAW 가스센서의 기판으로 $112^{\circ}$ rot. x-cut $LiTaO_{3}$ 기판을 사용하였고, 사진식각법으로 reference delay line과 sensing delay line으로 구성된 dual delay line SAW소자를 제작하였다. 각각의 IDT는 전극의 폭이 $10{\mu}m$이고, 10 개의 전극쌍을 갖는다. 각각 두개의 delay line 중에서 reference delay line은 감지막을 증착시키지 않고, sensing delay line은 유기물 반도체의 일종인 Pb-프탈로시아닌을 shadow mask로써 $10^{-5}$torr의 진공하에서 선택적으로 증착시켰다. 제작된 SAW소자로 rf amp.와 AGC(Auto Gain Control)를 사용하여 dual delay line oscillator를 만들었다. 이때 발진주파수는 $87{\sim}$89 MHz였다. 온도와 $NO_{2}$ 가스농도의 변화에 따른 발진주파수의 변화를 조사하였다.
나일론섬유에 대한 프탈로시아닌 반응성 염료의 염착거동을 관찰하기 위하여 온도 및 pH를 변화하여 이에 관한 흡착율(%) 및 고착율(%)의 변화를 관찰하였다. 또한, 염착실험과정과 관련하여 새로운 적용 방법으로 실험적 모델링 방법을 도입하여 흡착율(%) 및 고착율(%)을 예측하고, 이의 결과를 여러 온도 및 pH 조건에서의 실제실험과의 상호작용 및 효과를 확인하였다. 수학적 모델링의 타당성은 Excel 회귀분석단위를 이용하여 확인하였다. 예측 모델에 있어서 얻어진 높은 계수간의 상관관계(흡착율(%) $R^2=0.9895$, 고착율(%) $R^2=0.9932$)는 실제로 진행되지 않은 실험조건에 대한 결과에 있어서도 우수한 예측 정보를 제공할 수 있다. 그리고 실험적 결과로부터 확립된 예측가능한 다항식이 ANOVA 통계적 개념에 의해 자세하게 분석되었다.
최근에 유기물 전계효과 트랜지스터의 연구는 전자 소자 분야에서 널리 알려져 있다. 특히 본 연구에서는 CuPc 물질을 기본으로 하여 소자를 제작하고, 또한 기판의 온도를 달리 하여 CuPc/Au 구조 소자의 표면 전위 특성을 측정하였다. 기판은 slide glass를 사용하였고, CuPc 박막파 Au 전극은 진공 증착법을 이용하였다. 측정 온도의 범위는 0 - $100^{\circ}C$이었으며, 모든 측정은 진공 상태에서 측정이 이루어 졌다. 상온에서의 표면 전위 값은 약 600mV의 값을 보이고 있으며, 기판의 온도가 $100^{\circ}C$일 때 표면 전위 값은 약 500mV의 값으로 감소하는 것을 알 수 있다. 이러한 표면 전위 값의 변화는 기판의 온도가 상승하면서 CuPc 벌크 박막의 특성이 변화하는 것으로 판단되며, AFM 측정을 통해 확인 할 수 있었다.
열 중착 방법을 이용하여 copper(II)-phthalocyanine(CuPc) 박막을 glass 기판 위에 제작하였다. 박막은 열처리를 하지 않은 경우와 열처리 조건을 $150^{\circ}C$ 로 후열(annealing) 처리 하는 방식으로 하였으며 후열 처리한 경우 $150^{\circ}C$에서의 열처리 지속 시간을 각각 2시간, 3시간, 4시간으로 달리하였다. 제작된 박막의 전기전도도를 평가하기 위해 마이크로파의 근접장 효과를 이용한 근접장 현미경(near-field scanning microwave microscope)을 이용하여 비파괴적인 방식으로 CuPc 박막의 반사계수(reflection coefficient)를 측정하였다. CuPc 박막의 전기전도도 특성을 UV 흡수도를 통한 HOMO(highest occupied molecular orbital), LUMO(lowest unoccupied molecular orbital) 준위의 밴드갭의 shift 현상과 관련지어 설명하였다. 박막 표면 특성은 SEM(scanning microscope microscopy)을 통해 관측하였다. 열처리 지속 시간에 따른 CuPc 박막의 전기전도도 특성은 2시간으로 지속한 경우의 박막의 경우 가장 좋았으며 그 보다 더 오랜 시간 동안 열처리를 지속한 경우에는 전기 전도 특성이 오히려 나빠짐을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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