| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2021년 가을 (11/24 ~ 11/26, 경주 라한호텔) |
| 권호 | 27권 2호 |
| 발표분야 | F. 광기능/디스플레이 재료 분과 |
| 제목 | 열 활성화 지연형광 물질을 이용한 녹색 페로브스카이트 발광 다이오드의 특성 (Properties of green perovskite light-emitting diodes with thermally activated delayed fluorescence material) |
| 초록 | 페로브스카이트(perovskite) 발광체는 유기원소, 금속 그리고 할로겐 원소로 구성되어 있다. 매우 뛰어난 색순도와 저렴한 소재 비용은 물론, 색조절이 용이하다는 장점이 있어 페로브스카이트 발광체는 현재 디스플레이에 사용되고 있는 양자점(quantum dot), 유기 발광체를 대체하는 차세대 디스플레이 소재로 각광받고 있다. 하지만, 페로브스카이트 발광체는 정공 이동도와 전자 이동도 차이에 의한 전하 불균형에 의한 문제와 정공과 전자의 결합으로 생성된 여기자(exciton)가 발광에 이용되는 효율이 낮다는 본질적인 한계가 있다. 전자 이동도의 차이로 여기자 생성에 이용되지 못한 잉여 전자의 발생은 전류 효율을 저하시키고, 생성된 여기자의 25%에 해당하는 단일항 여기자(singlet exciton)만 발광에 활용되는 것은 양자 효율을 제한하는 원인이 된다. 본 연구에서는 기존 정공수송층으로 이용되는 poly(9-vinylcarbazole) (PVK)에 비해 1000배 이상 정공 이동도가 높은 4,4'-bis(N-carbazolyl)-1,1'-biphenyl (CBP)를 정공수송층으로 도입하여 정공과 전하의 불균형을 해소하였다. 또한, CBP의 열 활성화 지연형광 (thermally activated delayed fluorescence, TADF) 반응을 통해 삼중항 상태의 여기자가 단일항 상태로 전이되어 양자 효율이 향상됨을 확인하였다. 페로브스카이트 박막의 표면 형상 및 두께는 scanning electron microscope (SEM)을 이용해 확인하였고, 박막의 결정학적 특성은 X-ray diffraction (XRD)을 통해 평가하였으며, 광학적 특성은 photoluminescence (PL) 및 ultraviolet-visible spectrophotometer (UV-vis-NIR) 측정으로 확인하였다. 최종적으로 제작된 페로브스카이트 발광 다이오드의 발광 특성 및 안정성은 전류-전압(I-V), electroluminescence (EL), external quantum efficiency (EQE) 측정을 통해 평가하였다. |
| 저자 | 안희주, 김도훈, 명재민 |
| 소속 | 연세대 |
| 키워드 | hole transport layer; thermally activated delayed fluorescence; surface modification; band engineering; perovskite light-emitting diodes |
