• 제목/요약/키워드: electroluminescence (EL)

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새로운 고효울 유기 폴리머 녹색발광소자의 제작 및 특성 분석 (The Fabrication an dCharacteristic Analysis with Novel High Efficiency Organic Polymer Green Electroluminescence)

  • 오환술
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권12호
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    • pp.1-7
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    • 2001
  • 낮은 동작전압에서 안정하게 동작하고 고효율을 갖는 단층 폴리머 녹색광소자를 갖는 새로운 물질을 합성하였으며 이는 폴리머물질인 PC(B79)에 유기단분자인 전자수송성이 ?어난 NIDI와 정공수송성이 뛰어난 TTA를 분자분산하여 첨가색소인 C6의 도핑농도에 변화를 주어 스핀코팅으로 녹색발광소자를 제작하였다. 소자 구조는 glass/ITO/PC:TTA:NIDI:C6/cathode이고 음극전극으로 일함수가 낮은 Ca과 Mg 그리고 Ca/Al을 진공증착하여 전기적${\cdot}$광학적 특성을 비교조사하였다. C6의 도핑농도가 0.08mole%에서 양자효율이 최대인 0.52%를 얻었고 이것은 도핑하지 않을때보다 약 50배 높았고, 동작개시전압도 2.4V의 낮은 동작 개시전압에서 안정하게 동작하였다. 한편 PL과 EL측정결과 C6의 도핑농도를 변화하여도 발광파장의 최대값은 거의 일정하였다. PL강도의 최대발광파장은 495nm였고 EL강도의 최대발광파장은 520nm이고 FWHM은 약 70nm를 얻었다.

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ZnS:Sm,F 형광체 박막 EL 소자의 발광효율 (Luminous efficiency of ZnS:Sm,F TFEL devices)

  • 최광호;임영민;이철준;장보현
    • 한국광학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.111-116
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    • 1992
  • 이중절연층구조 ZnS:Sm,F 박막 EL 소자를 전자선 가열 증착법으로 제작하여 제작한 소자들의 발광특성과 발광효율을 조사하였다. ZnS:Sm,F 박막 EL소자의 발광 스펙트럼은 Sm/sup 3+/ 이온의 /sup 4/G/sub 5/2/ .rarw. /sup 6/H/sub 9/2//sup 4/G/sub 5/2/.rarw./sup 6/H/sub 7/2/, /sup 4/G/sub 5/2/.rarw./sup 6/H/sub 5/2/.rarw.전이에 의한 발광이다. 이들 중 650nm를 발광하는 /sup 4/G/sub 5/2/.rarw./sup 6/H/sub 9/2/전이가 가장 우세하며 주홍색 발광을 한다. ZnS:Sm, F 박막 EL 소자의 최적 농도와 기판온도는 1wt%, 200.deg.C이며 최적조건으로 제작한 소자의 발광효율이 가장 크다.

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Characterization of Optical Properties of Light-Emitting Diodes Grown on Si (111) Substrate with Different Quantum Well Numbers and Thicknesses

  • 장민호;고영호;고석민;유양석;김준연;탁영조;박영수;조용훈
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.313-313
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    • 2012
  • In recent years there have been many studies of InGaN/GaN based light emitting diodes (LEDs) in order to progress the performance of luminescence. Many previous literatures showed the performance of LEDs by changing the LED structures and substrates. However, the studies carried out by the researchers so far were very complicated and sometimes difficult to apply in practice. Therefore, we propose one simple method of changing the thickness and the numbers of multiple quantum wells (MQWs) in order to optimize their effects. In our research, we investigated electrical and optical properties by changing the well thickness and the number of quantum well (QW) pair in LED structures by growing the structure -inch Si (111) wafer. We defined the samples from LED_1 to LED_3 according to MQW structure. Samples LED_1, LED_2 and LED_3 consist of 5-pair InGaN/GaN (3.5 nm/ 4.5 nm), 5-pair InGaN/GaN (3 nm/4.5 nm) and 7-pair InGaN/GaN (3.5 nm/4.5 nm), respectively. We characterized electrical and optical properties by using electroluminescence (EL) measurement. Also, Efficiency droop was analyzed by calculating external quantum efficiency (EQE) with varying injection current. The EL spectra of three samples show different emission wavelength peaks, FWHM and the blueshift of wavelength caused by screening the internal electric field because of the effect of different MQW structure. The results of optical properties show that the LED_2 sample reduce the internal electric field in QW than LED_1 from EL spectra. the increase in the number of QW pairs reduces the strain and increase the In composition in MQW. And, the points of efficiency droop's peak show different trend from LED_1 to LED_3. It is related with the carrier density in active region. Thus, from the results of experiments, we are able to achieve high performance LEDs and a reduction of efficiency droop and emission wavelength blueshift by optimizing MQWs structure.

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고온고습 시험을 통한 태양전지의 장기 신뢰성에 관한 연구 (Study on the Long-term Reliability of Solar Cell by High Temperature & Humidity Test)

  • 강민수;전유재;김도석;신영의
    • 에너지공학
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    • 제21권3호
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    • pp.243-248
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    • 2012
  • 본 연구는 고온고습 시험을 통하여 Cell 레벨에서의 표면관찰 및 효율저하를 분석하였다. 고온고습 시험조건은 KS C IEC-61215에서 제시한 PV 모듈하의 조건을 이용하여 온도 $85^{\circ}C$, 습도 85%, 1000hr 동안 수행하였다. EL(Electroluminescence)촬영을 통하여 Cell 표면의 이상 유 무를 분석한 결과, 시간이 경과함에 따라, 부분적으로 표면이 손상되어 변색되는 것을 확인하였다. 고온고습 시험 전 단결정 Cell 및 다결정 Cell의 효율은 각각 17.7%, 15.5%였으며, 1000hr 수행 후 15.6%, 14.0%로 각각 11.9%와 9.3%의 감소율을 보였다. 또한, 경년 시 나타나는 전기적 특성을 분석하기 위하여 FF(Fill Factor)값을 분석한 결과, 고온고습 시험 후 단결정 Cell은 78.7%에서 75.0%로 4.7%, 다결정 Cell은 78.1%에서 76.7%로 1.8%의 감소율을 보였다. 태양전지 실리콘의 원자배열 및 순도에 따라 효율 변화에 영향을 받아 단결정 Cell이 다결정 Cell보다 효율저하가 크게 나타났다고 판단된다. 또한, FF감소율보다 효율 감소율이 크게 저하된 것을 확인할 수 있었으며, 이는 Cell의 외부환경적 요인에 의한 표면 손상이 p-n접합층 접촉저항과 경년 시 나타나는 FF 감소율보다 크게 영향을 준 것으로 판단된다.

열충격 시험 후 태양전지 파괴 모드에 따른 전기적 특성변화 (Electric Degradation of Failure Mode of Solar Cell by Thermal Shock Test)

  • 강민수;전유재;신영의
    • 에너지공학
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    • 제22권4호
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    • pp.327-332
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    • 2013
  • 일본 연구에서는 열충격 시험을 통한 태양전지의 파괴모드에 따른 전기적 특성을 분석하였다. 시편은 Photovoltaic Module을 만들기 전 3 line Ribbon을 Tabbing한 단결정 Solar Cell을 제작하였다. 열충격 시험 Test 1의 온도조건은 저온 $-40^{\circ}C$, 고온 $85^{\circ}C$, Test 2는 저온 $-40^{\circ}C$, 고온 $120^{\circ}C$에서 Ramping Time을 포함하여 각각 15분씩, 총 30분을 1사이클로 500사이클을 각각의 조건으로 수행하였다. 열충격 시험 후 Test 1에서는 4.0%의 효율 감소율과 1.5%의 Fill Factor 감소율을 확인하였으며, Test 2에서는 24.5%의 효율 감소율과 11.8%의 Fill Factor 감소율을 확인하였다. EL(Electroluminescence)촬영 및 단면을 분석한 결과, Test 1과 Test 2 시편 모두 Cell 표면 및 내부에서의 Crack이 발견되었다. 하지만, Test 2의 시험이 Test 1보다 가혹한 온도조건의 시험으로 인해 Test 1에서 나타나지 않았던, Cell 파괴를 Test 2에서 확인하였다. 결국, Test 1에서 효율의 직접적인 감소 원인은 Cell 내부에서의 Crack이며, Test 2에서는 Cell 내부에서의 Crack 및 Cell 파괴로 인한 Cell 자체의 성능저하로 효율이 크게 감소한다는 것을 본 실험을 통하여 규명하였다.

InGaN/GaN LED 구조의 Bowing 및 광전특성 개선 연구

  • 이관재;김진수;이철로;이진홍;임재영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.192.2-192.2
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    • 2015
  • 본 논문에서는 사파이어 기판 표면에 레이저 처리를 통해 격자 구조(레이저 격자 구조)를 제작하고 InGaN/GaN 발광다이오드(Light-Emitting Diodes, LED) 박막을 성장 한 시료에서 Bowing 특성 변화를 논의한다. 그리고 Bowing 정도에 따른 InGaN/GaN LED의 광학 및 전기적 특성을 Photoluminescence (PL)와 Electroluminescence (EL) Mapping 법을 이용하여 상호 비교 분석하였다. 2-인치 사파이어 기판 상에 레이저 격자 구조의 간격은 1 mm (GS1-LED), 2 mm (GS2-LED), 3 mm (GS3-LED) 로 제작하였으며, 격자 구조가 없는 LED를 기준 시료(C-LED)로 사용하였다. GS1-LED, GS2-LED, GS3-LED의 Bowing 정도는 C-LED 대비 각각 8%, 7.6%, 6.4% 감소하였다. PL Mapping 결과, GS-LED의 발광 파장의 분포 균일도가 C-LED 보다 개선되는 것을 확인하였고, 파장이 C-LED 대비 단파장으로 이동하였다. 또한, GS-LED시료의 PL 강도는 C-LED보다 증가하였고, 특히 GS2-LED의 PL 강도는 C-LED 대비 6.9% 증가 하였다. EL mapping 결과, GS-LED 발광 파장의 분포 균일도는 PL 결과와 유사하게 측정되었으며, 2인치 기판 전체 면적에 대한 GS-LED의 주요 동작전압 및 출력 전력 수율이 C-LED대비 현저히 개선되었다. 사파이어 기판 표면에 제작한 레이저 격자 구조에 따른 InGaN/GaN LED의 광학적, 전기적 특성을 Bowing의 개선과 응력 완화 현상으로 논의 할 예정이다.

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Electroluminesent Properties of Phenothiazyl Derivatives Having Aromatic Moieties

  • Kim, Soo-Kang;Kang, In-Nam;Park, Jong-Wook;Kim, Kyoung-Soo;Choi, Cheol-Kyu;Lee, Sang-Do
    • Journal of Information Display
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    • 제7권4호
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    • pp.9-12
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    • 2006
  • This paper reports the synthesis and electroluminescent properties of new aromatic compounds as hole-transporting materials based on phenothiazine, such as 1,4-diphenothiazyl-benzene [DPtzB], 1,4-diphenothiazyl-xylene [DPtzX] and 9,10-diphenothiazyl-anthracene [DPtzA]. DPtzB thin film exhibited photoluminescence (PL) maximum emission peak and emission shoulder at 450 and 475 nm, and a maximum emission at 447 nm without emission shoulder was obtained in DPtzX thin film. When DPtzA was excited by incident light of 359 nm, DPtzA showed strong PL emission at 417 nm and weak emission at 600 nm. Luminance efficiency of DPtzB, DPtzX and DPtzA-based electroluminescence (EL) devices was 3.57, 3.46 and 0.47 cd/A, and power efficiency of DPtzB, DPtzX and DPtzA-based EL devices was 1.48, 1.26 and 0.201 m/W.

Electroluminesent Properties of Phenothiazyl Derivatives Having Aromatic Moieties

  • Kim, Soo-Kang;Kang, In-Nam;Park, Jong-Wook;Kim, Kyoung-Soo;Choi, Cheol-Kyu;Lee, Sang-Do;Kim, Sang-Wook
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2006년도 6th International Meeting on Information Display
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    • pp.1054-1058
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    • 2006
  • We report the synthesis and electroluminescent properties of new aromatic compounds as hole-transporting materials based on phenothiazine, such as 1,4-diphenothiazyl-benzene [DPtzB], 1,4-diphenothiazyl-xylene [DPtzX] and 9,10-diphenothiazyl-anthracene [DPtzA]. DPtzB thin film exhibited photoluminescence (PL) maximum emission peak and emission shoulder at 450 and 475nm, and maximum emission at 447nm without emission shoulder was found in DPtzX thin film. When DPtzA was excited by incident light of 359nm, DPtzA showed strong PL emission at 417nm and weak emission at 600nm. Luminance efficiency of DPtzB, DPtzX and DPtzA-based electroluminescence (EL) devices was 3.57, 3.46 and 0.47cd/A, and power efficiency of DPtzB, DPtzX and DPtzA-based EL devices was 1.48, 1.26 and 0.20lm/W.

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All Non-Dopant RGB Composing White Organic Light-Emitting Diodes

  • Yeh, Shi-Jay;Chen, Hung-Yang;Wu, Min-Fei;Chan, Li-Hsin;Chiang, Chih-Long;Yeh, Hsiu-Chih;Chen, Chin-Ti;Lee, Jiun-Haw
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2006년도 6th International Meeting on Information Display
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    • pp.1583-1586
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    • 2006
  • All non-dopant white organic light-emitting diodes (WOLEDs) have been realized by using solid state highly fluorescent red bis(4-(N-(1- naphthyl)phenylamino)phenyl)fumaronitrile (NPAFN) and amorphous bipolar blue light-emitting 2-(4- diphenylamino)phenyl-5-(4-triphenylsilyl)phenyl- 1,3,4-oxadiazole (TPAOXD), together with well known green fluorophore tris(8- hydroxyquinolinato)aluminum $(Alq_3)$. The fabrication of multilayer WOLEDs did not involve the hard-tocontrol doping process. Two WOLEDs, Device I and II, different in layer thickness of $Alq_3$, 30 and 15 nm, respectively, emitted strong electroluminescence (EL) as intense as $25,000\;cd/m^2$. For practical solid state lighting application, EL intensity exceeding $1,000\;cd/m^2$ was achieved at current density of $18-19\;mA/cm^2$ or driving voltage of 6.5-8 V and the devices exhibited external quantum efficiency $({\eta}_{ext})$ of $2.6{\sim}2.9%$ corresponding to power efficiency $({\eta}_P)$ of $2.1{\sim}2.3\;lm/W$ at the required brightness.

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Yellow Light-Emitting Poly(p-phenylenevinylene) Derivative with Balanced Charge Injection Property

  • Kim, Joo-Hyun;Lee, Hoo-Sung
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제25권5호
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    • pp.652-656
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    • 2004
  • A new luminescent polymer, poly{1,4-phenylene-1,2-ethenediyl-2'-[2"-(4'"-octyloxyphenyl)-(5"-yl)-1",3",4"-oxadiazole]-1,4-phenylene-1,2-ethenediyl-2,5-bis-dodecyloxy-1,4-phenylene-1,2-ethenediyl} (Oxd-PPV), was synthesized by the Heck coupling reaction. Electron withdrawing pendant, conjugated 1,3,4-oxadiazole (Oxd), is on the vinylene unit. The band gap of the polymer figured out from the UV-visible spectrum was 2.23 eV and the polymer film shows bright yellow emission maximum at 552 nm. The electroluminescence (EL) maximum of double layer structured device (ITO/PEDOT:PSS/Oxd-PPV/Al) appeared at 553 nm. Relative PL quantum yield of Oxd-PPV film is 3.6 times higher than that of MEH-PPV film. The HOMO and LUMO energy levels of Oxd-PPV figured out from the cyclic voltammogram and the UV-visible spectrum are -5.32 and -3.09 eV, respectively, so that more balanced hole and electron injection efficiency can be expected compared to MEH-PPV. A double layer EL of Oxd-PPV has an maximum efficiency of 0.15 cd/A and maximum brightness of 464 cd/$m^2$.