F-SAM 물질의 알킬 체인 길이 변화에 따른 유기 발광 소자의 전기적 광학적 효율 향상에 관한 연구

Abstract

유기 발광 소자는 양전극, 음전극 사이에 다층의 유기층 구조로 제작된 발광 소자이다. 백라이트유닛 없이 자체 발광이 가능하고 빠른 응답속도와 넓은 시야각 등의 장점으로 차세대 디스플레이 기술로 주목받고 있다. 유기 발광 소자의 여러 장점 때문에 디스플레이 산업에서 다양한 응용이 가능함에 따라 주요 기술로 발전하고 있다. 하지만 효율이 낮은 단점 때문에 다양한 개선 방법이 연구되고 있다. 이에 대한 방안 중 하나는 전기 쌍극자 모멘트가 큰 물질을 사용하여 유기 발광 소자의 효율 개선을 들 수 있다. 본 실험에서는 플루오린(F)과 결합한 분자를 작용기로 갖는 물질을 ITO/Glass 기판 위에 플루오린-자가 조립 단막층 (Fluorinated-self assembled monolayer ; F-SAM)을 형성하였다. 분자의 작용기는 -CF₃로서 탄소(C)와 플루오린(F) 간의 전기 음성도 차이가 크기 때문에 ?CF₃는 매우 큰 쌍극자 모멘트를 갖는다. F-SAM을 양공 주입층에 적용하게 될 때 ITO와 양공 수송층 사이의 에너지 장벽 높이를 조절하여 향상된 전류 밀도와 휘도 그리고 낮아진 구동 전압을 확인하였다. F-SAM 박막은 전기 오븐에 148℃에서 2시간 동안 가수 분해와 탈수 분해를 통해 박막을 제작하였다. SAM 방법은 복잡하지 않고 물리적 결함 없이 박막을 형성할 수 있기 때문에 매우 간단하고 효율적인 박막 형성 방법이다. 알킬 체인 길이가 다른 F-SAM 물질을 이용하여 쌍극자 모멘트가 큰 물질이 소자에 미치는 영향과 물질간의 알킬 체인 길이 변화에 따른 소자 특성 변화를 확인하였다.