보고서 정보
주관연구기관 |
성균관대학교 SungKyunKwan University |
연구책임자 |
윤승수
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2016-05 |
과제시작연도 |
2015 |
주관부처 |
미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
등록번호 |
TRKO201700014892 |
과제고유번호 |
1345233539 |
사업명 |
이공학개인기초연구지원 |
DB 구축일자 |
2017-11-18
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201700014892 |
초록
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본 연구는 고효율의 백색 OLED 용 발광 재료의 개발을 위해 적색 인광재료와 청색 형광 재료를 각각 개발하는 두 방향으로 진행 되었다.
적색 인광 재료들의 경우 알려진 (pq)2Ir(acac) 착물의 페닐퀴놀린 리간드에 다양한 작용기를 도입하여 이리듐착물을 개발하였고, 이러한 이리듐 착물을 이용하여 OLED 소자를 (소자구조: ITO / 2-TNATA (60 nm) / NPB (20 nm) / CBP: 8% Ir(III) complexes (30 nm) / BCP (10 nm) / Alq3(20nm) / Liq(2nm) /
본 연구는 고효율의 백색 OLED 용 발광 재료의 개발을 위해 적색 인광재료와 청색 형광 재료를 각각 개발하는 두 방향으로 진행 되었다.
적색 인광 재료들의 경우 알려진 (pq)2Ir(acac) 착물의 페닐퀴놀린 리간드에 다양한 작용기를 도입하여 이리듐착물을 개발하였고, 이러한 이리듐 착물을 이용하여 OLED 소자를 (소자구조: ITO / 2-TNATA (60 nm) / NPB (20 nm) / CBP: 8% Ir(III) complexes (30 nm) / BCP (10 nm) / Alq3(20nm) / Liq(2nm) / Al(100nm)) 제작하여 특성을 연구한 결과 아래에 표시된 화합물 1, 2가 매우 우수한 적색 인광 발광 재료임이 조사되었다.
(Kim, J., Lee, K. H., Lee, S. J., Lee, H. W., Kim, Y. K., Kim, Y. S., and Yoon, S. S. (2016) Chemistry- A European Journal, 22(12), 4036-4045)
기존에 알려진 (pq)2Ir(acac)에 비해 화합물 1, 2는 효율과 색순도 측면에서 큰 향상을 보였는데 (pq)2Ir(acac)가 (0.61, 0.39)의 색좌표를 갖는데 비해 화합물 1, 2는 각각 (0.67, 0.32), (0.67, 0.33)의 순적색의 색좌표를 나타내었다. 또한 (pq)2Ir(acac)가 13.7%의 최대 외부 양자 효율을 보이는데 비해 화합물 1, 2는 각각 12.4, 15.9%의 최대 외부 양자 효율을 나타내었다. 화합물 1, 2는 백색 OLED 용 적색 인광 재료로 우수한 특성을 갖는 것으로 판단된다.
청색 형광 재료들의 경우 안트라센을 기본 골격으로 다양한 유도체들이 합성되었고, OLED 소자를 (소자구조: ITO (180 nm) / 4,4-bis(N-(1-naphthyl)-N-phenylamino)biphenyl (NPB) (50 nm) / 청색 형광재료 (30 nm) / 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (Bphen) (30 nm) / lithiumquinolate (Liq) (2 nm) / Al (100 nm)) 제작하여 특성을 연구한 결과 아래에 표시된 화합물 1, 2가 매우 우수한 청색 형광 발광 재료임이 조사되었다.
기존에 알려진 ADN에 비해 화합물 1, 2는 효율과 색순도 측면에서 큰 향상을 보였는데 ADN이 (0.15, 0.12)의 색좌표를 갖는데 비해 화합물 1, 2는 각각 (0.16, 0.10), (0.16, 0.10)의 순청색의 색좌표를 나타내었다. 또한 ADN이 1.02%의 최대 외부 양자 효율을 보이는데 비해 화합물 1, 2는 각각 2.64, 2.06%의 최대 외부 양자 효율을 나타낸다. 화합물 1, 2는 백색 OLED 용 청색 형광 재료로 우수한 특성을 갖는 것으로 판단된다.
(Lee, H. W., Kim, J., Kim, Y. S., Lee, S. E., Kim, Y. K., and Yoon, S. S. (2015) Dyes and Pigments, 123, 363-369 & Song, J. Y., Lee, S. B., Lee, S. J., Kim, Y. K., and Yoon, S. S. (2015) Thin Solid Films, 577, 42-48) 안트라센 계열의 우수한 청색 형광 호스트의 특성을 극대화하기 위해 청색 형광 도판트 재료들이 개발 되었는데, 기존에 알려진 트라이페닐 아민으로 이루어진 기본 골격에 스파이로[플루오렌-인데노]피리딘 작용기들을 도입하였다. 이러한 화합물들은 입체적으로 매우 뒤틀린 구조를 가지고 있어 OLED 소자에서 높은 발광 특성을 보이고 있다.
특히 합성한 물질 2를 도판트로 사용하여 제작한 청색 OLED 소자 (ITO (180 nm) / 2-TNATA (60 nm) / NPB (20 nm) / α,β-ADN: 10 wt% 청색 도판트 (30 nm) / Bphen (30 nm) / Liq (2 nm) / Al (100 nm)는 발광 효율 8.83cd/A, 전력 효율 3.90 lm/W, 외부 양자 효율 4.46%의 좋은 효율을 나타내었고 도판트의 농도를 3, 5, 10%로 변화시켜도 소자 효율 및 색순도가 유지되는 우수한 소자 특성을 보였다. (Thin Solid Films, submitted 2016) 또한, 피리딘 유도체를 포함하는 플루오렌 계열의 청색 형광 도판트가 개발되었는데 특히 화합물 3을 사용한 청색 OLED 소자 (ITO (150nm) / DNTPD (60nm) / NPB (30nm) / MADN host: x % dopants (1-8) (30nm) / Alq3 (20nm) / Liq (1nm) / Al (200nm))는 발광 효율 7.75 cd/A, 전력 효율 4.14 lm/W, 외부 양자 효율 6.66%의 좋은 효율을 갖는 순청색 소자 특성을 보였다. (Manuscript in preparation)
(출처: 연구결과 요약문 3p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 목차 ... 2
- Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 3
- Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 4
- 1. 연구과제의 개요 ... 4
- 2. 국내외 기술개발 현황 ... 4
- 3 . 연구수행 내용 및 결과 ... 4
- 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 6
- 5. 연구결과의 활용계획 ... 6
- 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 6
- Ⅲ. 연구성과 ... 7
- 끝페이지 ... 10
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