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문제 정의
- 이 같은 세정 단계를 거쳐서 isopropyl alcohol에 보관하였다. ITO 표면의 평탄성 문제를 비롯해 유기 발광다이오드에 전극으로 적용하였을 때 소자특성의 향상을 위해 본 연구에서는 유기물을 진공 열 증착하기 전에 질소 플라즈마(N2plasma)처리를 하였다. 본 연구에서는 ITO를 유기물 진공 열 증착 과정 전에 2 × 10-2torr에서 125 W로 2분간 질소 플라즈마 처리를 하였다.
제안 방법
- 본 연구에서는 binaphthyl기를 포함한 녹색을 발광하는 OLED 물질인 TBT를 boronic acid 치환 반응, Stille reaction, Suzuki coupling을 통하여 합성하였다[13]. 그 이후, 인광 발광물질인 FIrpic과 Ir(pq)2acac를 첨가하여 순백에 가까운 white OLED를 제작하고 특성을 평가하였다.
- 발광층으로는 청색 인광 host 물질로 널리 알려진 mCP 물질에 청색 인광 물질인 FIrpic을 8% 도핑하여 70 Å 증착하였고, TPBi host물질에 합성한 TBT 10%와 Ir(pq) 2 acac 3%를 도핑하여 White OLED소자를 구현하였다. 두 발광층 사이 엑시톤 저지층으로 mCP와 TPBi를 1:1 비율로 증착하였고, 전자 수송층으로 TPBi를 300 Å, 전자 주입층과 음극으로는 Liq와 Al을 순서대로 텅스텐 보트를 이용하여 20 Å, 1000 Å 증착하였다.
- 이 물질은 본 연구에서 합성하고자 하는 TBT의 기본 골격 구조가 되는 물질이므로 양을 넉넉히 하여 10 g 정도 합성하였다. 두 번째로는 Fig. 2에서 보여 지듯이 4,7-dibromobenzo-[1,2,5]thiadiazole를 이용하여 4-bromo-7- (thiophen-2-yl)benzo[e][1,2,5] thiadiazole을 합성하였다. 이 물질은 할로겐 원소가 붙은 화합물과, -SnBu3가 붙은 탄소화합물을 Pd 촉매를 이용하여 결합시키는 Stille coupling반응을 통하여 합성되었다[15].
- 23 %로 나타났다. 또한 1000 nit의 휘도에서 CIE 색좌표는 (0.34, 0.36)으로 완벽한 white OLED소자를 구현하였다.
- 우선 ITO 가 1800 Å 패터닝 된 유리 기판 위에 정공 수송층으로 NPB 물질을 500 Å 증착하였고, 엑시톤 저지층으로 mCP 100 Å을 증착하였다. 발광층으로는 청색 인광 host 물질로 널리 알려진 mCP 물질에 청색 인광 물질인 FIrpic을 8% 도핑하여 70 Å 증착하였고, TPBi host물질에 합성한 TBT 10%와 Ir(pq) 2 acac 3%를 도핑하여 White OLED소자를 구현하였다. 두 발광층 사이 엑시톤 저지층으로 mCP와 TPBi를 1:1 비율로 증착하였고, 전자 수송층으로 TPBi를 300 Å, 전자 주입층과 음극으로는 Liq와 Al을 순서대로 텅스텐 보트를 이용하여 20 Å, 1000 Å 증착하였다.
- 본 실험에서 유기발광다이오드의 전기적인 특성(전류-전압-휘도-효율) 및 전기 발광을 측정하기 위해 Keithley 236을 이용하여 전류와 전압을 인가하고 Chroma meter CS-1000A(Minolta)으로 측정하였다. 전류 밀도와 전압(current density - voltage : J - V) 곡선 측정은 전기 발광을 위해서 매우 중요한 단계로 제작한 소자에 전류가 흐르는 과정에서 turn-on 현상과 다이오드(diode)특성을 확인할 수 있다.
- 본 연구에서 합성한 TBT는 Thiophene에 Sn을 도입한 후 benzothiadiazol의 Br유도체와 Stille coupling 반응을 진행하고, binaphthyl의 boronic acid와 Suzuki coupling반응을 통해 합성할 수 있었다.
- 본 연구에서는 ITO를 유기물 진공 열 증착 과정 전에 2 × 10-2torr에서 125 W로 2분간 질소 플라즈마 처리를 하였다.
- 본 연구에서는 binaphthyl기를 포함한 녹색을 발광하는 OLED 물질인 TBT를 boronic acid 치환 반응, Stille reaction, Suzuki coupling을 통하여 합성하였다[13]. 그 이후, 인광 발광물질인 FIrpic과 Ir(pq)2acac를 첨가하여 순백에 가까운 white OLED를 제작하고 특성을 평가하였다.
- 본 연구에서는 녹색 OLED 물질인 TBT을 합성하고, 이를 이용하여 white OLED를 제작한 후 이들의 특성을 분석하였다. 합성한 TBT를 포함한 white OLED의 최대 전류효율은 5.
- 이 물질은 할로겐 원소가 붙은 화합물과, -SnBu3가 붙은 탄소화합물을 Pd 촉매를 이용하여 결합시키는 Stille coupling반응을 통하여 합성되었다[15]. 세 번째합성은 최종적으로 TBT를 만드는 실험으로써, 할로겐 원소가 붙은 탄소 화합물과 boronic acid가 치환기로 달려있는 탄소화합물을 Pd 촉매, KOH, 18-crown-6 등을 보조 화합물로 사용하여 결합시키는 Suzuki coupling을 통하여 합성하였다. 따라서 할로겐 원소가 붙은 탄소 화합물 양쪽에 달려 있는 –B(OH)2 대신에 boronic acid가 치환기로 있는 탄소화합물이 붙어 최종적으로 TBT를 합성하였다.
- 1과 같이 2,2’-dimethoxy-1,1’-binaphthyl을 이용해 2,2-dimethoxy-1,1'-binaphthyl-3-ylboronic acid를 binaphthyl 치환 반응을 이용하여 합성하였다[14]. 이 물질은 본 연구에서 합성하고자 하는 TBT의 기본 골격 구조가 되는 물질이므로 양을 넉넉히 하여 10 g 정도 합성하였다. 두 번째로는 Fig.
- 따라서 할로겐 원소가 붙은 탄소 화합물 양쪽에 달려 있는 –B(OH)2 대신에 boronic acid가 치환기로 있는 탄소화합물이 붙어 최종적으로 TBT를 합성하였다. 이때, 합성의 진행을 확인하기 위해서 매 반응을 시작할때와 끝날 때의 TLC를 찍어 보아 특정 용매 (n-Hexane : Ethyl acetate = 6 : 1)에 전개시켜 달라진 점의 위치를 확인하였고, GC-MS를 이용하여 GC에서 나타나는 특성과 분자량을 분석하여 합성되었음을 확인하였다.
- 첫 번째로 Fig. 1과 같이 2,2’-dimethoxy-1,1’-binaphthyl을 이용해 2,2-dimethoxy-1,1'-binaphthyl-3-ylboronic acid를 binaphthyl 치환 반응을 이용하여 합성하였다[14].
대상 데이터
- 백색 인광 유기발광다이오드 제작에 사용된 소자의 구조는 Fig 4에 나타내었다. 우선 ITO 가 1800 Å 패터닝 된 유리 기판 위에 정공 수송층으로 NPB 물질을 500 Å 증착하였고, 엑시톤 저지층으로 mCP 100 Å을 증착하였다. 발광층으로는 청색 인광 host 물질로 널리 알려진 mCP 물질에 청색 인광 물질인 FIrpic을 8% 도핑하여 70 Å 증착하였고, TPBi host물질에 합성한 TBT 10%와 Ir(pq) 2 acac 3%를 도핑하여 White OLED소자를 구현하였다.
- 우선 증착을 하기위해 유리에 ITO가 코팅된 기판을 사용하였다. 코팅된 ITO의 두께는 1800Å이었다.
이론/모형
- 본 연구에서는 ITO를 유기물 진공 열 증착 과정 전에 2 × 10-2torr에서 125 W로 2분간 질소 플라즈마 처리를 하였다. 유기박막과 상부전극은 물리적 증착법 (Physical vapor deposition)으로 성막 하였다. 진공 증착법은 가장 일반적이고 간단한 방법으로서 8 × 10-7torr 정도의 진공 중에서 고체 증발원을 가열하여 시료를 기화시켜서 기판 위에 원자 또는 분자상태로 축적시켜 막을 형성시킨다.
성능/효과
- 36)으로 백색광을 발광하는 white OLED소자를 구현할 수 있었다. 이 실험으로 인해 새로운 물질의 합성과 white OLED의 구현으로 최근 중요시 되고 있는 white OLED를 이용한 디스플레이, 조명 등과 같은 기술개발의 적용이 가능함을 확인할 수 있었다.
- 5%였다. 최종 합성된 물질을 UV lamp에 찍어 보았을 때 녹색으로 추정되는 OLED 화합물은 연두색에 가까운 빛을 발색하는 것을 알 수 있었다. TLC(이동상 = n-hexane : ethyl acetate = 2 : 1)에 찍어 보았을 때 TBT는 0.
- 본 연구에서는 녹색 OLED 물질인 TBT을 합성하고, 이를 이용하여 white OLED를 제작한 후 이들의 특성을 분석하였다. 합성한 TBT를 포함한 white OLED의 최대 전류효율은 5.94 cd/A로 보여졌고, 최대 양자효율은 3.23%로 나타났다. 또한 1000 nit의 휘도에서 CIE 색 좌표는 (0.
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