화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2019년 봄 (05/15 ~ 05/17, 평창 알펜시아 리조트)
권호 25권 1호
발표분야 F. 광기능/디스플레이 재료 분과
제목 Ion gel 기반 유연 electro-chemiluminescence 발광 소자의 특성 (Properties of ion gel-based flexible electro-chemiluminescence light-emitting device)
초록 최근 유연 및 신축성 소자 구현을 위한 연구가 활발히 진행되면서 이에 적합한 발광재료와 소자 구조가 요구되고 있다. 이러한 요구에 맞춰 electro-chemiluminescence (ECL) 현상에 기반한 발광소자가 새로운 형태의 디스플레이로서 큰 관심을 받고 있다. ECL 기반 발광소자는 단일 ECL 발광층이 마주보는 양전극 사이에서 전기화학적으로 산화/환원을 일으키고 이를 통해 빛이 생성되는 형태로서, 종래의 다층 구조 유기 발광 다이오드 대비 단순한 구조, 저비용 용액 공정, 그리고 일함수와 무관한 전극을 사용할 수 있다는 장점들이 있다. 최근 고효율의 전기화학 반응을 위해 액체 전해질을 이용한 발광소자 연구가 이뤄지고 있으나, 액체 기반의 ECL 발광층은 공기 중에서 쉽게 건조되어 성능이 저하되고, 유연 및 신축 실험 시 액체 ECL 발광층을 보관하기 위한 추가적인 passivation 공정을 필요로 하게 된다. 또한 기존의 청색 ECL 발광층의 낮은 발광 특성은 적, 녹, 청색의 동시 구현이 가능한 발광 소자의 제작에 한계점으로 작용한다. 본 연구에서는 이러한 ECL 발광층의 문제점을 극복하기 위해 poly(methyl methacrylate) (PMMA)를 통한 ECL 발광 gel을 제작하였다. ruthenium (Ru)과 iridium (Ir)를 기반으로 ECL 물질을 합성하였고, ion-liquid를 전해질로 사용하여 안정적인 발광 gel의 특성을 확인하였다. 또한 mixed-metal chelate coreactant system을 이용하여 향상된 청색 ECL 발광 gel을 제작하였다. 완성된 ECL gel의 표면 특성은 optical microscopy (OM)을 통해 확인하였고, potentiostat을 활용한 cyclic voltammetry (CV) 측정을 통해 산화/환원 전위를 분석하였다. photoluminescence (PL)와 electroluminescence (EL) 측정으로 광학적 특성을 평가를 하였고, 유연 소자에 적용을 위해 굽힘 시험에 따른 광학적 특성 변화를 평가하였다.
저자 권도균, 김종우, 김현민, 명재민
소속 연세대
키워드 Electro-chemiluminescence; Light-emitting device; Ion gel; Flexible device; Multi-color implementation.
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