| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2017년 봄 (05/17 ~ 05/19, 목포 현대호텔) |
| 권호 | 23권 1호 |
| 발표분야 | F. 광기능/디스플레이 재료 분과 |
| 제목 | 질소 가스 분사로 유도된 급속 결정화 Perovskite/Polymer 복합체 발광 소자 (Perovskite/Polymer Composites prepared by nitrogen gas-assisted fast crystallization method for Light-Emitting Devices) |
| 초록 | 3차원 구조의 유·무기 복합 페로브스카이트 (perovskite)는 가시광영역의 흡광도가 높고 전하 운반 능력이 뛰어나 태양전지로 응용이 가능하며, 일반적인 발광다이오드 (light-emitting diode, LED)와 유기발광다이오드 (organic LED, OLED)에 사용하는 소재보다 저비용으로 높은 색순도 구현이 가능하기 때문에 차세대 광전소자로 각광받는다. 그러나, perovskite는 공기나 수분에 노출되면 쉽게 열화되기 때문에 봉지 (encapsulation) 공정이 필수적이며, 큰 결정 크기로 인해 형광 효율이 낮은 단점을 지니고 있다. 본 연구에서는 solid polymer electrolyte (SPE)를 이용하여 perovskite 결정 표면을 SPE가 둘러싼 복합체를 형성하여 대기중의 수분 침투를 방지하였다. 또한, 스핀코팅을 이용한 박막 형성 과정에서 N2 gas를 분사하여 용매의 급속한 휘발로 perovskite의 결정화를 촉진해 균일한 크기의 결정을 형성 할 수 있었다. Perovskite LED (PeLED) 제작을 위하여 methylammonium lead bromide (CH3NH3PbBr3)를 녹색광원으로 사용하였으며, polyethylene oxide (PEO)와 poly-vinylpyrrolidinone (PVP)를 혼합한 용액에 lithium triflate (LiTf)를 첨가하여 SPE를 합성하였다. 소자 제작에 사용된 perovskite 및 SPE의 결정학적 특성은 x-ray 회절법 (XRD)를 통해 평가하였으며, 광학적 특성은 ultraviolet-visible spectrophotometer (UV-vis-NIR) 및 photoluminescence (PL) 측정으로 확인하였다. perovskite 결정의 크기는 scanning electron microscope (SEM)을 이용해 확인하였으며, 최종적으로 제작된 PeLED의 전기적·광학적 특성은 전류-전압 (I-V) 측정 및 electroluminescence (EL) 측정, 그리고 luminance meter를 이용한 광도 (luminous intensity) 및 색역 (color gamut) 확인을 통해 평가하였다. Perovskite/SPE 복합체를 이용하여 PeLED를 제작하였을 때, SEP의 mobile ions에 의한 영향으로 광도가 크게 향상하였으며 대기중에서 SPE를 사용하지 않은 PeLED 보다 안정적인 발광특성을 확인하였다. |
| 저자 | 김윤철, 이수정, 명재민 |
| 소속 | 연세대 |
| 키워드 | methylammonium lead bromide (CH<SUB>3</SUB>NH<SUB>3</SUB>PbBr<SUB>3</SUB>); Perovskite light-emitting diode (PeLED); solid polymer electrolyte (SPE); gas-assisted crystallization |
