PFO기반 유무기 하이브리드 발광소자에서 PEDOT:PSS에 대한 비 이온성 계면활성제 첨가가 미치는 영향
저자
발행사항
서울 : 연세대학교 대학원, 2018
학위논문사항
학위논문(석사) -- 연세대학교 대학원 신소재공학과 2018.8
발행연도
2018
작성언어
한국어
주제어
발행국(도시)
서울
기타서명
Effect of nonionic surfactant additive in PEDOT:PSS on PFO emission layer in organic-inorganic hybrid light-emitting diode
형태사항
ix, 76장 : 삽화 ; 26 cm
일반주기명
지도교수: 명재민
UCI식별코드
I804:11046-000000516204
소장기관
Poly(9,9-dioctylfluorene) (PFO) has attracted interests because of its versatility in electronic devices such as blue emitting layer in organic light-emitting diode (OLED), hole transport layer. However, difficulties in control of phase of PFO causing various profile of optical properties and the formation of oxidative defects limit the application of PFO in OELD. We investigated the effects of the addition of Triton X-100 (TX) in widely used-hole transport layer material, poly( 3 , 4 - ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) in order to induce interlayer diffusion between PEDOT:PSS and PFO to enhance the stability of the PFO phase and suppress its oxidation.
It was confirmed that with increase of amount of TX in the PEDOT:PSS layer, the phase transition of PFO from β phase to glassy phase occurred and the ketone defects formed by oxidation was suppressed considerably by photoluminescence (PL) measurement on PFO/TX-mixed PEDOT:PSS layers. LEDs were then fabricated using PFO as an emission layer to investigate the effect of TX additive to PEDOT:PSS on PFO in the device. As the TX concentration reached 3 wt %, enhanced hole injection due to TX addition caused dramatic increases in current densities of the devices. A shift of dominant wavelength in the emission of the device from a green emission (518 nm) to a blue emission (448 nm) was also observed by electroluminescence (EL) measurement. The addition of TX in PEDOT:PSS enhanced hole injection to the PFO layer, and casued interlayer diffusion, leading stabilization of the phase of PFO and suppression in the formation of ketone defects.
Poly(9,9-dioctylfluorene) (PFO) 의 경우 3.1 eV에 해당하는 밴드갭을 지니고 있어 organic light-emitting diode (OLED) 에서 청색 발광층 물질로 활용 될 수 있으며, 우수한 p-type 반도체 특성으로 인해 전자소자에서 정공수송층으로 활용 될 수 있다. 그러나 PFO는 산화로 인한 낮은 에너지 영역대에서의 발광과 여러 변수로 인해 결정되는 상에 의해 다양한 발광 영역을 지녀 청색 발광층으로 사용하는 것에 문제점을 지닌다. 본 연구에서는 정공 수송층으로 사용되는 PEDOT:PSS에 비이온성 계면활성제인 triton X-100 (TX)을 첨가하여 층간 상호작용을 유도하고자 하였고, 이를 통해 PFO의 상 안정화와 산화에 의한 녹색 발광을 제어하고자 하였다.
TX 의 농도를 변화시키며 Photoluminescence 측정을 진행한 결과, TX의 첨가가 PFO의 상을 β 상에서 glassy 상으로 변화시켜 상이 안정화 되는 것을 확인하였으며, 산화에 의한 ketone 결함이 억제되는 것을 확인하였다. 또한 TX첨가에 따른 발광 소자의 특성 변화를 분석하였을 경우, TX의 양이 3 wt%에 도달하였 시 증진된 홀 주입으로 인하여 급격히 증가하는 전류 밀도를 확인하였다. 이와 더불어 electroluminescence 측정을 통해 소자의 주요 발광 파장이 518 nm에서 448 nm로 변화하여 녹색 발광에서 청색 발광으로 변화한 것을 확인하였다.
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