KR101220442B1 - 전하선택적 계면전송층 및 이를 이용한 유기전자 소자 - Google Patents
전하선택적 계면전송층 및 이를 이용한 유기전자 소자 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101220442B1 KR101220442B1 KR1020100091051A KR20100091051A KR101220442B1 KR 101220442 B1 KR101220442 B1 KR 101220442B1 KR 1020100091051 A KR1020100091051 A KR 1020100091051A KR 20100091051 A KR20100091051 A KR 20100091051A KR 101220442 B1 KR101220442 B1 KR 101220442B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- bis
- fluorene
- charge
- light emitting
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 36
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 29
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 138
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 65
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 38
- 229920000547 conjugated polymer Polymers 0.000 claims description 34
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 claims description 33
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 32
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 29
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 28
- NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N fluorene Chemical compound C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3C2=C1 NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 claims description 12
- 150000002500 ions Chemical group 0.000 claims description 11
- 150000001450 anions Chemical group 0.000 claims description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 9
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 claims description 7
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 6
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 claims description 6
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 6
- 125000000843 phenylene group Chemical group C1(=C(C=CC=C1)*)* 0.000 claims description 6
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 5
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 3
- 229920001109 fluorescent polymer Polymers 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000015654 memory Effects 0.000 abstract description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 21
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 21
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 14
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 10
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 9
- 239000013545 self-assembled monolayer Substances 0.000 description 9
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 7
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 7
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 6
- 239000002094 self assembled monolayer Substances 0.000 description 6
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 and specifically Inorganic materials 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc oxide Inorganic materials [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 3
- 238000004402 ultra-violet photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005964 Acibenzolar-S-methyl Substances 0.000 description 2
- 229920000144 PEDOT:PSS Polymers 0.000 description 2
- URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N Para-Xylene Chemical group CC1=CC=C(C)C=C1 URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006069 Suzuki reaction reaction Methods 0.000 description 2
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Chemical compound 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000004776 molecular orbital Methods 0.000 description 2
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005956 quaternization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- DZKDPOPGYFUOGI-UHFFFAOYSA-N tungsten(iv) oxide Chemical compound O=[W]=O DZKDPOPGYFUOGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BODYVHJTUHHINQ-UHFFFAOYSA-N (4-boronophenyl)boronic acid Chemical compound OB(O)C1=CC=C(B(O)O)C=C1 BODYVHJTUHHINQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OJMAUBALNSWGDC-UHFFFAOYSA-N 2,7-dibromo-9,9-bis(6-bromohexyl)fluorene Chemical compound C1=C(Br)C=C2C(CCCCCCBr)(CCCCCCBr)C3=CC(Br)=CC=C3C2=C1 OJMAUBALNSWGDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BETRTKATSMVFOL-UHFFFAOYSA-N B1(OCC(CO1)(C)C)C(=O)O Chemical compound B1(OCC(CO1)(C)C)C(=O)O BETRTKATSMVFOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001448 anionic polyelectrolyte Polymers 0.000 description 1
- 239000012062 aqueous buffer Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- SWXVUIWOUIDPGS-UHFFFAOYSA-N diacetone alcohol Natural products CC(=O)CC(C)(C)O SWXVUIWOUIDPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 1
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000000425 proton nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 1
- 238000005118 spray pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000013112 stability test Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- YZYKBQUWMPUVEN-UHFFFAOYSA-N zafuleptine Chemical compound OC(=O)CCCCCC(C(C)C)NCC1=CC=C(F)C=C1 YZYKBQUWMPUVEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/80—Constructional details
- H10K30/81—Electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
- H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
- H10K85/113—Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
- H10K2102/10—Transparent electrodes, e.g. using graphene
- H10K2102/101—Transparent electrodes, e.g. using graphene comprising transparent conductive oxides [TCO]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
- H10K2102/10—Transparent electrodes, e.g. using graphene
- H10K2102/101—Transparent electrodes, e.g. using graphene comprising transparent conductive oxides [TCO]
- H10K2102/102—Transparent electrodes, e.g. using graphene comprising transparent conductive oxides [TCO] comprising tin oxides, e.g. fluorine-doped SnO2
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/30—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising bulk heterojunctions, e.g. interpenetrating networks of donor and acceptor material domains
- H10K30/353—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising bulk heterojunctions, e.g. interpenetrating networks of donor and acceptor material domains comprising blocking layers, e.g. exciton blocking layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/50—Photovoltaic [PV] devices
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
본 발명은 높은 전하 전송 효율 및 선택성을 가지는 전하선택적 계면전송층 및 이를 이용한 유기전자장치에 관한 것으로서, 자세하게는 i) 무기 반도체 물질(inorganic semiconducting material)과 ii) 상기 무기 반도체 물질과의 접촉 계면에 자발분극(spontaneous dipolar polarization)을 통한 다이폴(dipole)을 유도할 수 있는 물질로 구성된 전하선택적 계면전송층을 이용하여 유기 발광다이오드(OLED), 유기 솔라셀 (organic solar cells), 유기 트랜지스터 (organic TFTs), 유기 메모리, 유기 센서 등 유기 반도체를 이용한 다양한 유기전자 소자에 적용하는 기술에 대한 것이다.
Description
본 발명은 높은 전하 전송 효율 및 선택성을 가지는 전하선택적 계면전송층 및 이를 이용한 유기전자 소자에 관한 것으로서, 자세하게는 i) 무기 반도체 물질(inorganic semiconducting material)과 ii) 접촉 계면에 자발분극(spontaneous dipolar polarization)을 통한 다이폴(dipole)을 유도할 수 있는 물질로 구성된 전하선택적 계면전송층을 이용하여 유기 발광다이오드(OLED), 유기 솔라셀 (organic solar cells), 유기 트랜지스터 (organic TFTs), 유기 메모리, 유기 센서 등 유기 반도체를 이용한 다양한 유기전자 소자에 적용하는 기술에 대한 것이다.
최대화된 전자-정공 주입과 최적화된 전자-정공 재결합은 유기 발광다이오드(OLED), 유기 솔라셀 (organic solar cells), 유기 트랜지스터 (organic TFTs), 유기 메모리, 유기 센서 등 유기 반도체를 이용한 다양한 유기전자 소자에서 높은 효율을 얻기 위한 두 가지 중요한 요소이다.
이러한 점에서, 무기 전극과 유기 반도체 사이의 접촉면에서의 밴드갭 기술분야는 주 연구 관심사이다. 현재까지, 반도체 고분자(semiconducting polymer), 자기조립단분자막 (Self-assembled monolayers, SAMs), 금속, 금속 할로겐화물(metal halides) 또는 금속 산화물(metal oxides)과 같은 다양한 전하 운송층들이 캐리어 인젝션의 효율과 균형을 향상시키기 위하여 개발되었으나, 여전히 성능 향상을 위한 상당한 여지를 보여주고 있다.
일반적으로, 금속-반도체 연결은 쇼트키 접촉(Schottky contact)과 옴 접촉(Ohmic contact)으로 분류되는데, 낮은 접촉 저항을 가진 옴 접촉은 효율적인 캐리어 주입을 위해 매우 바람직한 조건이다.
옴 접촉은 무기 애노드(또는 캐소드)와 유기 반도체의 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital) 또는 LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)사이의 일함수들(work functions)이 적절히 배치될 필요가 있는데, 유기 반도체의 캐리어 이동도(mobility)는 일반적으로 낮기 때문에, 낮은 장벽 접촉은 유기전자 소자에 있어서 높은 성능을 얻기 위해 매우 중요한 요소이다.
최근에는, 상업적으로 널리 사용되고 있는 금 애노드가 증착된 p-타입 MoO3 (정공 주입층)은 녹색 발광 폴리머인 F8BT(poly(9,9'-dioctylfluorene-co-benzothiadiazole)의 HOMO 레벨에 전례없는 옴 접촉을 보여주며, 이러한 결합은 애노드에서의 풍부한 정공 주입을 가능하게 한다.
한편, InSnO (ITO) or SnO2:F (FTO)는 ZnO or TiO2 전자 주입층과 결합하는 투명 캐소드로 널리 사용되며, 이러한 n-타입 금속 산화물 주입층들은 높은 전기전달성과 대기안정성을 보장하나, 여전히 유기반도체의 LUMO 레벨에 적지않은 전자주입장벽을 보인다.
본 발명에서는 금속 산화물/다이폴 형성 물질로 이루어진 이중층으로 구성된 전하 선택적 운송층을 도입하여 전자주입장벽을 획기적으로 낮추면서도 전하를 선택적으로 전송할 수 있는 이상적인 전하의 계면전송 기술을 제시한다.
본 발명의 목적은 무기 전극과 유기 반도체 사이의 접촉면에서의 전하의 주입 장벽을 낮추며, 동시에 전하를 선택적으로 전송할 수 있는 전하선택적 계면전송층 및 이를 이용한 유기전자 소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 정공 누출을 최소화할 수 있으며, 전자와 정공의 재결합 가능성을 최대화시켜 전체적인 장치 효율을 최대화할 수 있는 전하선택적 계면전송층 및 이를 이용한 유기전자 소자를 제공하는 것이다.
상술한 바와 같은 목적 달성을 위하여, 본 발명은 i) 무기 반도체 물질(inorganic semiconducting material)과 ii) 접촉 계면에 자발분극(spontaneous dipolar polarization)을 통한 다이폴(dipole)을 유도할 수 있는 물질로 구성된 전하선택적 계면전송층를 제공한다.
이때, 상기 무기 반도체 물질은 금속 산화물일 수 있으며, 상기 금속 산화물은 ZnO, TiO2, TiOx, ZrO2, Ta2O3, MgO, HfO2 또는 Al, Ga이 도핑된 ZnO 등이 사용될 수 있다.
또한, 상기 다이폴의 방향 및 농도를 제어하여 전하의 계면 전송이 향상 또는 억제되도록 조절할 수 있는 것을 특징으로 하며, 상기 접촉 계면에 자발분극을 통한 다이폴을 유도할 수 있는 물질은 공액 고분자 전해질(conjugated polymer electrolytes), SAM (self assembled monolayer), 이온성 액체(inoic liquids) 또는 LiF 등이 사용될 수 있다.
이때, 상기 공액 고분자 전해질은 곁가지에 양이온 혹은 음이온 그룹을 가지는 것을 특징으로 하며, 상기 공액 고분자 전해질의 곁가지 수를 제어하여 이온그룹 밀도를 조절함으로써 전하의 계면 전송이 향상 또는 억제되도록 조절할 수 있다.
그리고, 상기 다이폴을 형성하는 카운터 이온(counterion)은 금속 산화물층 방향으로, 폴리머 골격은 반대 방향으로 정렬되는 것을 특징으로 하며, 상기 공액 고분자 전해질은 예를 들어, FPQ-Br(cationic poly(9,9'-bis(6''-N,N,N-trimethylammonium hexyl)fluorene-co-alt-phenylene) with bromide counterions) 등이 사용될 수 있다.
또한, 상기 계면전송층은 다양한 유기전자 소자 (organic electronic device)에 적용되어 전하를 선택적으로 전달할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 목적 달성을 위하여, 본 발명은 전자 전송층, 발광층, 정공 전송층으로 구성된 유기발광다이오드(OLED)의 유기층 구조에 있어서, 상기 전자 전송층이 i) 무기 반도체 물질(inorganic semiconducting material)과 ii) 상기 무기 반도체 물질과 발광층과의 접촉 계면에 자발분극(spontaneous dipolar polarization)을 통한 다이폴(dipole)을 유도할 수 있는 물질로 구성된 하이브리드 이중층을 포함하는 유기발광다이오드를 제공한다.
이때, 상기 무기 반도체 물질은 금속 산화물일 수 있으며, 상기 금속 산화물은 ZnO, TiO2, TiOx, ZrO2, Ta2O3, MgO, HfO2 또는 Al, Ga이 도핑된 ZnO 등이 사용될 수 있다.
또한, 상기 다이폴의 방향 및 농도를 제어하여 전하의 계면 전송이 향상 또는 억제되도록 조절할 수 있는 것을 특징으로 하며, 상기 접촉 계면에 자발분극을 통한 다이폴을 유도할 수 있는 물질은 공액 고분자 전해질(conjugated polymer electrolytes), SAM (self assembled monolayer), 이온성 액체(inoic liquids) 또는 LiF 등이 사용될 수 있다.
이때, 상기 공액 고분자 전해질은 곁가지에 양이온 혹은 음이온 그룹을 가지는 것을 특징으로 하며, 상기 공액 고분자 전해질의 곁가지 수를 제어하여 이온그룹 밀도를 조절함으로써 전하의 계면 전송이 향상 또는 억제되도록 조절할 수 있다.
그리고, 상기 다이폴을 형성하는 카운터 이온(counterion)은 금속 산화물층 방향으로, 폴리머 골격은 반대 방향, 즉 발광층으로 정렬되는 것을 특징으로 하며, 상기 공액 고분자 전해질은 예를 들어, FPQ-Br(cationic poly(9,9'-bis(6''-N,N,N-trimethylammoniumhexyl)fluorene-co-alt-phenylene) with bromide counterions), anionic poly-(9,9’-bis(3’’-propanoate)fluorene-co-alt-phenylene) with sodium salt counterions, cationic poly(9,9'-bis (2-(2-(2-(N,N,N-trimethylammonium) ethoxy)ethoxy)ethyl)fluorene-co-alt-phenylene) with bromide counterions, cationic poly(9,9′′-bis(6-N,N,N-trimethylammoniumhexyl)fluorene) with bromide counterions, Poly(9,9′′-bis(6-N,N,N-trimethylammoniumhexyl)fluorene-co-alt-2, 2´´-bithiophene) with bromide counterions, cationic poly(9,9′′-bis(6-N,N,N-trimethylammoniumhexyl)fluorene-co-alt-1,4-(2,5-bis(6-N,N,N-trimethylammoniumhexyloxy))phenylene) with bromide counterions 등이 사용될 수 있다.
또한, 상기 자발 분극은 어닐링(annealing) 과정을 통해서 안정화될 수 있으며, 상기 발광층은 발광성 유기물질, 발광성 고분자물질, 인광물질 등을 포함한다. 그리고, 상기 구조는 일반 구조(conventional structure) 또는 거꾸로 된 구조(inverted structure)일 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 목적 달성을 위하여, 본 발명은 전자 전송층, 광활성층, 정공 전송층으로 구성된 고분자 태양전지의 유기층 구조에 있어서, 상기 전자 전송층이 i) 무기 반도체 물질(inorganic semiconducting material)과 ii) 상기 무기 반도체 물질과 광활성층과의 접촉 계면에 자발분극(spontaneous dipolar polarization)을 통한 다이폴(dipole)을 유도할 수 있는 물질로 구성된 하이브리드 이중층을 포함하는 고분자 태양전지를 제공한다.
이때, 상기 무기 반도체 물질은 금속 산화물일 수 있으며, 상기 금속 산화물은 ZnO, TiO2, TiOx, ZrO2, Ta2O3, MgO, HfO2 또는 Al, Ga이 도핑된 ZnO 등이 사용될 수 있다.
또한, 상기 다이폴의 방향 및 농도를 제어하여 전하의 계면 전송이 향상 또는 억제되도록 조절할 수 있는 것을 특징으로 하며, 상기 접촉 계면에 자발분극을 통한 다이폴을 유도할 수 있는 물질은 공액 고분자 전해질(conjugated polymer electrolytes), SAM (self assembled monolayer), 이온성 액체(inoic liquids) 또는 LiF 등이 사용될 수 있다.
이때, 상기 공액 고분자 전해질은 곁가지에 양이온 혹은 음이온 그룹을 가지는 것을 특징으로 하며, 상기 공액 고분자 전해질의 곁가지 수를 제어하여 이온그룹 밀도를 조절함으로써 전하의 계면 전송이 향상 또는 억제되도록 조절할 수 있다.
그리고, 상기 다이폴을 형성하는 카운터 이온(counterion)은 금속 산화물층 방향으로, 폴리머 골격은 반대 방향, 즉 광활성층 방향으로 으로 정렬되는 것을 특징으로 하며, 상기 공액 고분자 전해질은 FPQ-Br(cationic poly(9,9'-bis(6''-N,N,N-trimethylammoniumhexyl)fluorene-co-alt-phenylene) with bromide counterions), anionic poly-(9,9’-bis(3’’-propanoate)fluorene-co-alt-phenylene) with sodium salt counterions, cationic poly(9,9'-bis (2-(2-(2-(N,N,N-trimethylammonium) ethoxy)ethoxy)ethyl)fluorene-co-alt-phenylene) with bromide counterions, cationic poly(9,9′′-bis(6-N,N,N-trimethylammoniumhexyl)fluorene) with bromide counterions, Poly(9,9′′-bis(6-N,N,N-trimethylammoniumhexyl)fluorene-co-alt-2, 2´´-bithiophene) with bromide counterions, cationic poly(9,9′′-bis(6-N,N,N-trimethylammoniumhexyl)fluorene-co-alt-1,4-(2,5-bis(6-N,N,N-trimethylammoniumhexyloxy))phenylene) with bromide counterions 등이 사용될 수 있다.
또한, 상기 자발 분극은 어닐링(annealing) 과정을 통해서 안정화될 수 있으며, 상기 구조는 일반 구조(conventional structure) 또는 거꾸로 된 구조(inverted structure)일 수 있다.
본 발명은 전하 선택적 특성을 갖는 선택적 계면전송층을 이용하여 전극과 유기 반도체 사이의 접촉면에서의 전하의 주입 장벽을 낮출 뿐만 아니라, 전하를 선택적으로 전송하여 정공 누출을 최소화하고, 전자와 정공의 재결합 가능성을 최대화시켜 전체적인 장치 성능을 효과적으로 높일 수 있다.
이는 유기발광다이오드 (OLEDs), 유기 솔라셀 (organic solar cells), 유기 트랜지스터 (organic TFTs), 유기 메모리, 유기 센서 등 유기 반도체에 기초한 다양한 유기전자 소자에 적용 가능하며, 캐리어 주입, 재결합 및 분리의 새로운 틀을 제공함으로써, 기존에 보고되었던 어떠한 결과보다도 높은 성능을 얻을 수 있다.
도 1 - ZnO/CPE 전송층을 가진 유기발광다이오드의 장치 구조
도 2a - 본 발명의 유기발광다이오드의 전류 밀도-인가전압 (J-V) 커브
도 2b - 본 발명의 유기발광다이오드의 밝기-인가전압(L-V) 커브
도 2c - 본 발명의 유기발광다이오드의 밝기효율-전류밀도(LE-J) 커브
도 2d - 다양한 F8BT 두께 변화(250nm, 500nm, 900nm, 1700nm)에 따른 본 발명의 ZnO/FPQ-Br 전송층을 가진 장치의 밝기효율-전류밀도(LE-J) 커브
도 2e - 다양한 F8BT 두께 변화(250nm, 500nm, 900nm, 1700nm)에 따른 본 발명의 ZnO/FPQ-Br 전송층을 가진 FTO/ZnO/FPQ-Br/F8BT/MoO3/Au 장치의 밀도-인가전압 (J-V) 커브
도 2f - 다양한 F8BT 두께 변화(250nm, 500nm, 900nm, 1700nm)에 따른 본 발명의 ZnO/FPQ-Br 전송층을 가진 FTO/ZnO/FPQ-Br/F8BT/MoO3/Au 장치의 밝기-인가전압(L-V) 커브
도 2g - 다양한 계면 차지 전송층과 활성 폴리머층 두께를 가진 유기 발광다이오드의 발광 장치 특성들을 나타내는 표
도 3a - CPE 층이 없는 ZnO/FPQ-Br 접합에서의 플랫 밴드 조건에 대한 도식적 에너지 다이어그램
도 3b - 양이온 공액 고분자 전해질 FPQ-Br를 갖는 CPE 층이 있는 ZnO/FPQ-Br 접합에서의 플랫 밴드 조건에 대한 도식적 에너지 다이어그램
도 3c - 음이온 공액 고분자 전해질 FPS-Na를 갖는 CPE 층이 있는 ZnO/FPS-Na 접합에서의 플랫 밴드 조건에 대한 도식적 에너지 다이어그램
도 3d - 전자만 주입되도록 구성된 장치 구조
도 3e - CPE 층이 있는 경우와 없는 경우, 상기 도 3d 장치의 J-V 커브
도 3f - ZnO 표면에서 측정된 UPS 스펙트라
도 3g - ZnO/FPQ-Br 표면에서 측정된 UPS 스펙트라
도 3h - ZnO/FPS-Na 표면에서 측정된 UPS 스펙트라
도 4a - FPQ-Br 층의 정공 블로킹 여부를 측정하기 위한 FTO/ZnO/PC-hexDBT/FPQ-Br/F8BT/MoO3/Au 장치의 도식적 에너지 다이어그램
도 4b - FPQ-Br 층의 정공 블로킹 여부를 측정하기 위한 FTO/ZnO/F8BT/FPQ-Br/PC-hexDBT/MoO3/Au 장치의 도식적 에너지 다이어그램
도 4c - 다양한 장치 구성에서의 전계(EL) 스펙트라
도 4d - 유기발광다이오드 내의 전하 주입과 재결합을 보여주는 도식
도 5a, 5b - 본 발명의 OLED 의 대기 안정성 테스트 결과를 보여주는 J_V_L 커브
도 6 - 본 발명의 계면전송층을 갖는 고분자태양전지
도 7a - 본 발명의 계면전송층을 갖는 고분자태양전지의 전류밀도-전압 곡선.
도 7b - 본 발명의 계면전송층을 갖는 고분자태양전지의 외부양자효율.
도 7c - 본 발명의 계면전송층을 갖는 고분자태양전지의 전류밀도 (Jsc), 개방전압 (Voc), 필팩터 (FF)를 정리한 도표.
도 2a - 본 발명의 유기발광다이오드의 전류 밀도-인가전압 (J-V) 커브
도 2b - 본 발명의 유기발광다이오드의 밝기-인가전압(L-V) 커브
도 2c - 본 발명의 유기발광다이오드의 밝기효율-전류밀도(LE-J) 커브
도 2d - 다양한 F8BT 두께 변화(250nm, 500nm, 900nm, 1700nm)에 따른 본 발명의 ZnO/FPQ-Br 전송층을 가진 장치의 밝기효율-전류밀도(LE-J) 커브
도 2e - 다양한 F8BT 두께 변화(250nm, 500nm, 900nm, 1700nm)에 따른 본 발명의 ZnO/FPQ-Br 전송층을 가진 FTO/ZnO/FPQ-Br/F8BT/MoO3/Au 장치의 밀도-인가전압 (J-V) 커브
도 2f - 다양한 F8BT 두께 변화(250nm, 500nm, 900nm, 1700nm)에 따른 본 발명의 ZnO/FPQ-Br 전송층을 가진 FTO/ZnO/FPQ-Br/F8BT/MoO3/Au 장치의 밝기-인가전압(L-V) 커브
도 2g - 다양한 계면 차지 전송층과 활성 폴리머층 두께를 가진 유기 발광다이오드의 발광 장치 특성들을 나타내는 표
도 3a - CPE 층이 없는 ZnO/FPQ-Br 접합에서의 플랫 밴드 조건에 대한 도식적 에너지 다이어그램
도 3b - 양이온 공액 고분자 전해질 FPQ-Br를 갖는 CPE 층이 있는 ZnO/FPQ-Br 접합에서의 플랫 밴드 조건에 대한 도식적 에너지 다이어그램
도 3c - 음이온 공액 고분자 전해질 FPS-Na를 갖는 CPE 층이 있는 ZnO/FPS-Na 접합에서의 플랫 밴드 조건에 대한 도식적 에너지 다이어그램
도 3d - 전자만 주입되도록 구성된 장치 구조
도 3e - CPE 층이 있는 경우와 없는 경우, 상기 도 3d 장치의 J-V 커브
도 3f - ZnO 표면에서 측정된 UPS 스펙트라
도 3g - ZnO/FPQ-Br 표면에서 측정된 UPS 스펙트라
도 3h - ZnO/FPS-Na 표면에서 측정된 UPS 스펙트라
도 4a - FPQ-Br 층의 정공 블로킹 여부를 측정하기 위한 FTO/ZnO/PC-hexDBT/FPQ-Br/F8BT/MoO3/Au 장치의 도식적 에너지 다이어그램
도 4b - FPQ-Br 층의 정공 블로킹 여부를 측정하기 위한 FTO/ZnO/F8BT/FPQ-Br/PC-hexDBT/MoO3/Au 장치의 도식적 에너지 다이어그램
도 4c - 다양한 장치 구성에서의 전계(EL) 스펙트라
도 4d - 유기발광다이오드 내의 전하 주입과 재결합을 보여주는 도식
도 5a, 5b - 본 발명의 OLED 의 대기 안정성 테스트 결과를 보여주는 J_V_L 커브
도 6 - 본 발명의 계면전송층을 갖는 고분자태양전지
도 7a - 본 발명의 계면전송층을 갖는 고분자태양전지의 전류밀도-전압 곡선.
도 7b - 본 발명의 계면전송층을 갖는 고분자태양전지의 외부양자효율.
도 7c - 본 발명의 계면전송층을 갖는 고분자태양전지의 전류밀도 (Jsc), 개방전압 (Voc), 필팩터 (FF)를 정리한 도표.
본 발명에 따른 전하선택적 계면전송층는, i) 무기 반도체 물질(inorganic semiconducting material)과 ii) 접촉 계면에 자발분극(spontaneous dipolar polarization)을 통한 다이폴(dipole)을 유도할 수 있는 물질로 구성된다.
상기 하이브리드 계면층에서의 자발적인 쌍극성 분극 현상(dipolar polarization)은 효과적으로 정공 누출을 막으면서 전자주입 장벽(barrier)를 획기적으로 줄이게 되는데, 이와 같은 전하 선택적 계면 전송은 전자-정공 재결합 가능성을 극대화시키게 된다.
즉, 상기 계면전송층이 유기발광다이오드에 적용되는 경우, 상기 자발적 쌍극자 분극 현상은 투명 전극으로부터 발광 폴리머로의 전자 전송을 위한 주입 장벽을 낮추며, 동시에 발광 폴리머로부터 투명전극으로의 정공 유출을 효과적으로 막는다.
결과적으로, 애노드로부터 주입된 정공은 발광 폴리머층 내에 가둬지게 되며, 쉽게 주입된 전자들과 재결합하게 된다. 이러한 전략은 정공 누출을 최소화할 수 있으며 재결합 가능성을 최대화시키고, 이러한 효과는 심지어 불균형적으로 캐리어가 주입된 경우에도 유지된다.
그 결과, 유기발광다이오드에 상기 계면전송층이 적용되는 경우, 52.7cd/A (at 15.6V)까지의 전계발광(electroluminescence) 효율과 138,600 cd/m2 (at 15.6V)까지의 밝기를 실현시킬 수 있으며, 이는 형광 유기 발광다이오드에 있어서 이전에 보고된 적이 없는 높은 수치이다.
상기 무기 반도체 물질은 금속 산화물일 수 있으며, 구체적으로는 ZnO, TiO2, TiOx, ZrO2, Ta2O3, MgO, HfO2 또는 Al, Ga이 도핑된 ZnO 등이 사용될 수 있다. 또한, 상기 접촉 계면에 자발분극을 통한 다이폴을 유도할 수 있는 물질은 공액 고분자 전해질(conjugated polymer electrolytes), SAM (self assembled monolayer), 이온성 액체(inoic liquids) 또는 LiF 등 다이폴을 유도할 수 있는 모든 물질이 적용 가능하다.
이때, 상기 공액 고분자 전해질은 곁가지에 반대 이온 전하(opposite ionic charges)를 가지는 것을 특징으로 하며, 예를 들어, FPQ-Br(cationic poly(9,9'-bis(6''-N,N,N-trimethylammoniumhexyl)fluorene-co-alt-phenylene) with bromide counterions), anionic poly-(9,9’-bis(3’’-propanoate)fluorene-co-alt-phenylene) with sodium salt counterions, cationic poly(9,9'-bis(2-(2-(2- (N,N,N-trimethylammonium) ethoxy)ethoxy)ethyl)fluorene-co-alt-phenylene) with bromide counterions, cationic poly(9,9′'-bis(6-N,N,N-trimethylammoniumhexyl) fluorene) with bromide counterions, Poly(9,9′′-bis(6-N,N,N-trimethyl ammoniumhexyl)fluorene-co-alt-2, 2´´-bithiophene) with bromide counterions, cationic poly(9,9′-bis(6-N,N,N-trimethylammoniumhexyl)fluorene- co-alt-1,4-(2,5-bis(6-N,N,N-trimethylammoniumhexyloxy))phenylene) with bromide counterions 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 계면 전송층은 상기 다이폴의 방향 및 농도를 제어하여 전하의 계면 전송이 향상 또는 억제되도록 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는데, 다이폴 형성 물질로서 공액 고분자 전해질을 사용하는 경우, 상기 공액 고분자 전해질의 곁가지 수를 제어하여 전하의 계면 전송이 향상 또는 억제되도록 조절할 수 있다.
또한, 상기 다이폴을 형성하는 공액 고분자 전해질은 도 3b, 3c에서 볼 수 있듯이, 카운터 이온(counterion)은 금속 산화물층 방향으로, 폴리머 골격은 반대 방향으로 정렬될 수 있다. 이때 상기 반대 방향에는 발광층 또는 광활성층 등이 위치할 수 있다.
상기에서 설명한 계면전송층은 다양한 유기전자 소자(organic electronic device)에 적용될 수 있는데, 이하에서는 유기발광다이오드와 태양전지에 사용되는 경우를 구체적으로 살펴본다.
도 1는 본 발명의 유기 발광다이오드의 장치 구조를 보여주는 도면이다. 도면에서 볼 수 있듯이, 본 발명의 계면전송층을 적용한 유기 발광다이오드의 일 실시예는 FTO/ZnO 투명 캐소드와 MoO3/Au 금속성 애노드 사이에 삽입된 F8BT 폴리머 발광층으로 구성된다.
MoO3/F8BT 계면은 옴성(Ohmic) 특성을 가지는 데 반해, ZnO/F8BT 계면은 상당한 전자 주입 장벽(~1eV)을 가지고 있으며, 결과적으로, 전자와 정공 주입이 상당이 불균형해진다.
본 발명의 실시예에서는 에서는 도 1에 도시된 바와 같이 전하선택적 계면전송을 삽입함으로써, ZnO/F8BT 계면을 변형하였으며, 접촉계면에 다이폴을 형성하는 물질로서 화학식 1의 FPQ-Br(cationic poly(9,9'-bis(6''-N,N,N-trimethylammoniumhexyl)fluorene -co-alt-phenylene) with bromide counterions)와 화학식 2의 FPS-Na(cationic poly(anionic poly(9,9'-bis(4'-sulfonatobutyl)fluorene-co-alt-1,4-phenylene) with sodium counterions)를 사용하였다. 이러한 양이온 혹은 음이온 고분자 전해질은 전하균형을 위하여 브롬 이온 (FPQ-BR) 혹은 나트륨 이온 (FPS-Na)과 같은 반대 이온 (counterion)을 가진다.
도 2a~2d는 캐소드에 다양한 전하 전송층들을 가진 유기 발광다이오드의 발광 소자 특성들을 보여준다. 상기 소자 특성들은 추가적인 장치 포장 없이 대기압 조건에서 측정되었다.
도면에서 볼 수 있듯이, ZnO 또는 FPQ-Br, FPS-Na 단일 전송층을 가진 장치는 0.4~2.1 cd/A의 전계발광 효율과 2,000~25,700 cd/m2의 밝기를 보여준다. 반면에, ZnO/FPQ-Br 하이브리드 전송층을 가진 소자는 극적으로 향상된 17.6 cd/A (at 9.4V)의 전계발광 효율과 100,400 cd/m2 (at 9.4V)의 밝기를 보여준다. 반면에, ZnO/FPS-Na 하이브리드 전송층은 소자 성능을 저해시킨다. 자세한 장치 특성들은 도 2g의 표에 요약하였다.
도 2d는 ZnO/FPQ-Br 하이브리드 전송층을 가진 유기 발광 다이오드의 두께 의존적 장치 성능을 보여주고 있으며, 도 2e, 도 2f는 각각 F8BT 층 두께에 따른 J-V 커브 및 L-V 커브를 보여주고 있다. F8BT 층 두께는 250nm 에서 1700nm로 변화시켰다. 장치 효율은 두께에 따라 점차적으로 증가하였으며, 900nm에서 최대값을 나타내었으며, 최대 효율인 52.7 cd/A (at 15.6V)은 형광 유기발광다이오드에 있어서 전례없이 높은 수치이다. 다양한 F8BT 두께를 가지는 자세한 장치 특성들역시 도 2g의 표에 요약하였다.
ZnO/FPQ-Br 하이브리드 전송층을 가진 장치의 이러한 놀라운 성능은 자발적 쌍극성 분극 현상에 기인한다. 이를 좀더 구체적으로 살펴보기 위하여, 본 발명의 계면전송층을 가진 경우와 가지지 않은 경우의 ZnO/F8BT 접합의 에너지 밴드 다이어그램들을 플랫 밴드 조건(flat band condition)에서 도 3a~3c에 도시하였다.
도 3b는 FPQ-Br 층 내의 쌍극자 분극 현상을 보여주는 것으로서, Br 음이온이 무기 ZnO 계면 쪽을 선호하는 데 반해, 공액 폴리머 골격은 유기 F8BT 계면을 선호한다. 이러한 자발적 쌍극성 분극은 고온에서의 어닐링 (1 시간 동안 155℃)을 통하여 안정화될 수 있다.
FPQ-Br 층 내의 음전하 쌍극자가 ZnO 표면 방향으로 배열되면, ZnO의 밴드 가장자리는 F8BT의 로컬 진공 레벨(local vaccum level)에 가깝게 이동하며, 그 결과 ZnO 일함수 및 전자 주입 장벽은 감소한다. 이러한 결과는 ZnO/FPQ-Br의 자외선 광전자 분광법(ultraviolet photoemission spectroscopy, UPS) 측정 결과로부터 FPQ-Br이 ZnO의 일함수를 4.04 eV 에서 3.53 eV로 성공적으로 낮추었음을 확인할 수 있다(도 3f, 3g).
반대로, FPS-Na 층 내에서 양전하 쌍극자가 ZnO 표면 방향으로 배열되면, ZnO의 밴드 가장자리는 F8BT의 로컬 진공 레벨(local vaccum level)에서 멀리 이동하게 되며(도 3c), 결과적으로 ZnO의 일함수(4.46eV)와 전자 주입 장벽은 증가한다.(도 3h)
전자 주입 효율에 대한 쌍극자 분극의 영향은 전자만 주입되도록 구성된 장치에 의해 좀더 직접적으로 확인될 수 있다. 상기 전자만 주입되도록 구성된 장치는 도 3d에 도시된 바와 같이 정공을 주입하는 MoO3/Au 전극을 낮은 일함수를 가지는 Ca/Al 전극(도 3d) 으로 대체함으로써 준비할 수 있다.
도 3e는 계면전송층을 가진 경우와 가지지 않은 경우에 전자만 주입되도록 구성된 장치의 J-V 특성을 보여주는 도면으로서, ZnO/FPQ-Br 전송층을 가진 장치는 9.3V에서 2 mA/cm의 전자 주입 전류 밀도까지 다다르지만, 이와 반대로 계면전송층이 없는 ZnO 층이나 ZnO/FPS-Na 층을 가진 장치는 상당히 높은 전압에서 동일한 전류 밀도에 다다르는 것을 볼 수 있다. 이러한 결과는 UPS 측정 결과들(도 3f~3h)과 함께 FPQ-Br 내의 음전하 쌍극자가 전자 주입을 효과적으로 촉진함을 보여주고 있다.
ZnO/FPQ-Br 층 내의 상기 자발적 쌍극자 분극은 정공 블로킹의 역할도 수행한다. 도 4a는 정공 블로킹을 측정하기 위한 장치의 에너지 다이어그램을 보여주고 있다. 상기 장치는 각각 서로 다른 빛을 발광하는 고분자 층으로서, 붉은 색 발광 폴리머인 하기 화학식 3의 PC-hexDBT (poly[N-9'-heptadecanyl-2,7-carbazole-alt-5,5-(4',7'-bis(4-hexylthiophen-2-yl)-2',1',3'-benzothiadiazole)])과 녹색 발광 폴리머인 F8BT (green-light-emitting polymer)으로 구성된다.
전자와 정공들은 각각의 전극으로부터 주입되는 데 반해, 그들의 재결합은 FPQ-Br 층에 의한 정공 블로킹에 따라 PC-hexDBT 또는 F8BT에서만 일어난다. 옴성(Ohmic)의 F8BT/MoO3 애노드 접촉을 가지는 정공-지배적 장치 특성 때문에, FPQ-Br 층이 없이 인접한 PC-hexDBT 또는 F8BT 층을 가진 장치는 667nm의 최대 강도를 가지는 붉은 색의 빛(도 4c의 보라색 선)을 낸다. 그러나, FPQ-Br 층이 PC-hexDBT 층과 F8BT 층 사이에 삽입된 경우에는(도 4a) 최대 강도 539nm의 녹색 빛(도 4c의 푸른색 선)을 내게 된다.
이러한 결과는 FPQ-Br 층이 효과적으로 F8BT 층으로부터 PC-hexDBT 층으로의 정공 이동을 막으며, 상기 주입된 전자들과 정공들이 F8BT 층에서 주로 재결합된다는 것을 보여주는 것이다.
발광 폴리머들이 반대 순서로 배열된 장치(도 4b)d의 경우에는, 최대 강도 673nm의 붉은 빛이 발광(도 4c의 회색 선)하는 것을 관찰할 수 있는데, 이는 FPQ-Br 층의 정공-블로킹 특성을 직접적으로 보여주는 것이다. 상기 붉은 빛의 전계 스펙트럼은 PC-hexDBT 단일 발광층 장치의 스펙트럽과 거의 겹치게 되는데, 이는 ZnO/FPQ-Br 하이브리드 전송 층의 효율적인 정공 블로킹이 매우 선택적인 캐리어 이송을 가능하게 한다는 것을 확인하는 것이다.
본 발명의 전하 선택적 이송을 좀 더 도식적으로 살펴보면(도 4d), 애노드로부터 주입된 정공들은 ZnO/FPQ-Br 하이브리드 전송층에 의해서 막혀 F8BT 층 내에 축적되게 되고, 따라서 주입된 전자들과 쉽게 재결합할 수 있는 것을 볼 수 있다. 이러한 소자 작동은 일반적인 발광 폴리머를 사용한 유기 발광 다이오드들이 전례없는 높은 성능을 구현하는 것을 가능하게 한다.
한편, 본 발명의 유기 발광 다이오드의 대기 안정성(air stability)은 특별한 장치 피보호막 없이 대기 조건 하에서 측정되었다(도 5a, 5c). 상기 소자의 J-V-L 특성은 규칙적인 간격으로 1000 cd/m2의 밝기까지 측정되었으며, 관찰 결과 대기 중에 오랫동안 노출되었는데도 불구하고, 장치 특성들은 140 시간까지 잘 유지되었다.
이러한 결과는 대기압 조건 하에서 24 시간 이내에 소자 성능의 Ca, Ba과 같은 공기안정성이 떨어지는 캐소드 전극을 사용하는 일반적인 유기 발광 다이오드와는 대조적인 결과로서, 이러한 뛰어난 장기간 안정성은 대기 안정적인 계면 층과 높은 소자 효율성에 기인하는 것으로서, 금속 산화물 ZnO 층은 대기압 조건하에서 안정적이다. 게다가, 본 발명은 충분한 밝기를 위하여 작은 전류 밀도를 필요로 하므로, 전류에 기인한 성능 저하도 크지 않을 것이다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 계면전송층 내의 자발적 쌍극자 분극은 전자 주입 효율을 높이면서 정공 이송을 효과적으로 막는다. 이러한 선택적인 계면에서의 전하 전송 특성은 캐리어 재결합 가능성을 최대화시키게 된다.
본 발명의 일실시예에서 측정한 52.7cd/A의 최대 효율은 기존의 형광 유기발광 다이오드에 있어서 보고되었던 어떠한 값들보다 높은 수치로서, F8BT 발광 폴리머에서 보고되었던 기존의 최고 수치보다 두 배나 높은 수치이다.
한편, 상기 유기발광다이오드의 발광층은 발광성 유기물질, 발광성 고분자물질, 인광물질 등 다양한 물질이 사용될 수 있으며, 상기 다이오드 구조는 거꾸로 된 구조(inverted structure)인 ITO (FTO)/inorganic semiconducting materials/다이폴을 유도할 수 있는 물질/발광성 물질/pedot:PSS or P형 산화금속/cathode (Au, Al 등)과 같은 구조뿐만 아니라, 일반 구조(conventional structure)인 ITO (FTO)/Pedot:PSS (p형 산화금속)/발광성 물질/다이폴을 유도할 수 있는 물질/inorganic semiconducting materials/cathode (Ca/Al or Ba/Al)과 같은 구조에서도 적용가능하다.
이때 상기 p형 산화금속은 p형 삼산화몰리브덴(MoO3), 산화니켈(NiO) 또는 이산화텅스텐(WO2)에서 바나듐옥사이드 (V2O5) 등을 포함한다.
이하에서는, 본 발명의 계면전송층을 이용한 유기발광다이오드의 제조시 예를 살펴본다. 그러나 본 발명의 범주가 이하의 바람직한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 본 발명의 권리범위 내에서 본 명세서에 기재된 내용의 여러 가지 변형된 형태를 실시할 수 있다.
[실시예 1] FPS - Na 와 FPQ - Br 의 합성 및 특징
FPS-Na와 FPQ-Br의 공액 고분자 전해질은 공지의 공정을 변형하여 합성되었다. 음이온성 FPS-Na는 DMF와 수용액 버퍼(pH=10)의 혼합용액 내에서 1mol%의 Pd(OAc)2의 촉매를 이용하여 2,7-dibromo-9,9-bis(4'-sulfonatobutyl) fluorene disodium과 1,4-phenylenebisboronic acid 를 스즈키 커플링(Suzuki coupling)시켜 얻었으며, 그 결과 얻은 폴리머를 탈이온수 내에서 멤브레인(cut-off: 10,000~12,000g/mol)으로 투석하여 정제하였다.
양이온성 FPQ-Br은 스즈키 중합 반응과 연이은 quaternization 반응에 의하여 합성하였다. 중성 전구체인 FPN(poly(9,9'-bis(6''-bromohexyl) fluorene-co-alt-1,4-phenylene)은 Pd(PPh3)4를 이용하여 toluene/H2O(2:1 by volume) 내에서 24시간 동안 80℃에서 2,7-dibromo-9,9-bis(6-bromohexyl)fluorene과 1,4-bis(5,5-dimethyl-1,3,2-dioxaborinan-2-yl)benzene의 스즈키 커플링 반응시켜 합성하였다.
양이온성 FPQ는 FPN을 THF/methanol에서 48시간 동안 트리메틸아민의 30% 수용액과 반응시켜 제조하였으며, 상기 정량적인 quaternization은 1H-NMR 스펙트럼에서 -CH2X (X = Br, N+(CH3)3Br-) 의 메틸렌 양성자에 대한 신호 강도의 적분값에 의해 확인하였다.
[실시예 2] OLED 제조
FTO 기질은 아세톤과 이소프로필 알코올(IPL)에서 연속적인 초음파 처리하여세척한 후, N2 stream 하에서 건조하고, 80nm 두께의 ZnO 층은 무수 메탄올에 용해된 아세트산 아연 이수화물(80mg/mL)을 이용하여 400 ℃에서 스프레이 열분해하여 FTO 기판에 증착하였다.
상기 FPS-Na와 FPQ-Br층들은 ZnO 표면에 0.1wt%의 IPA/water 용액에서 ZnO 표면에 스핀 캐스팅되며, 10분 동안 120℃에서 건조하였고, F8BT 고분자 층들은 p-xylene 용액에서 스핀 캐스팅되면 질소 분위기 하에서 1시간 동안 155℃에서 어닐링하였다. 마지막으로 10nm 두께의 p-타입 MoO3 층과 60nm 두께의 Au 층이 0.3 Å/s의 느린 증착 속도로 고분자 표면에 열 증착된다.
한편, 본 발명의 전하선택적 계면전송층을 이용한 태양전지는, 전자 전송층, 광활성층, 정공 전송층으로 구성된 고분자 태양전지의 유기층 구조에 있어서, 상기 전자 전송층이 i) 무기 반도체 물질(inorganic semiconducting material)과 ii) 상기 무기 반도체 물질과 광활성층과의 접촉 계면에 자발분극(spontaneous dipolar polarization)을 통한 다이폴(dipole)을 유도할 수 있는 물질로 구성된 하이브리드 이중층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 무기 반도체 물질과 다이폴 유도 물질은 상기 유기발광 다이오드에서 설명한 바와 동일하다.
도 6은 본 발명의 태양전지의 일 실시예를 도시한 것으로서, 거꾸로 된 구조를 갖는 고분자태양전지에서는 문제가 되고 있는 낮은 필팩터(fill factor, FF)를 향상시키기 위해서 폴리헥실싸이오펜(P3HT)과 페닐-C61-부틸엑시드메틸에스터 (PCBM)으로 구성된 광활성층과 전자이동층으로 사용되는 TiOx, ZnO와 같은 금속산화물 사이에 공액다가전해질 중에 하나인 FPQ-Br를 첨가하였다.
즉, 활성층 (active layer)과 타이타늄옥사이드 (TiOx)의 계면 사이에서의 접촉저항을 줄이고 전하의 이동을 원활히 하기 위해, 브롬을 반대 전하로 가지는 폴리비스트라이메틸 암모늄헥실플루오렌-페닐렌(FPQ-Br)를 활성층과 타이타늄옥사이드층 사이에 첨가하여 계면특성을 변화시켰다.
이로 인해 유-무기물질간에 원천적으로 존재하는 계면접촉저항을 줄일 뿐만 아니라, 광활성층에서 금속산화물 쪽으로의 전자 이동은 원활히 하는 한편 정공의 이동은 막을 수 있으며, 이로 인한 필팩터와 전류밀도, 양자효율의 변화를 도 7a, 7b 및 도 7c의 표에 도시하였다.
본 발명은 상술한 특정의 실시 예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
Claims (33)
- i) 무기 반도체 물질(inorganic semiconducting material)과 ii) 상기 무기 반도체 물질과의 접촉 계면에 자발분극(spontaneous dipolar polarization)을 통한 다이폴(dipole)을 유도할 수 있는 물질로 구성된 전하선택적 계면전송층으로서,
상기 접촉 계면에 자발분극을 통한 다이폴을 유도할 수 있는 물질은 공액 고분자 전해질(conjugated polymer electrolytes), 이온성 액체(inoic liquids) 또는 LiF 이고, 상기 공액 고분자 전해질이 곁가지에 양이온 (혹은 음이온) 그룹과 전하균형을 위해 음이온 (혹은 양이온) 반대이온을 가지는 것으로서 상기 공액 고분자 전해질의 곁가지 수를 제어하여 이온그룹 밀도를 조절함으로써 전하의 계면 전송이 향상 또는 억제되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 전하선택적 계면전송층.
- 제1항에 있어서, 상기 무기 반도체 물질이 금속 산화물인 것을 특징으로 하는 전하선택적 계면전송층.
- 제2항에 있어서, 상기 금속 산화물이 ZnO, TiO2, ZrO2, Ta2O3, MgO, HfO2 또는 Al, Ga이 도핑된 ZnO인 것을 특징으로 하는 전하선택적 계면전송층.
- 제1항에 있어서, 상기 다이폴의 방향 및 농도를 제어하여 전하의 계면 전송이 향상 또는 억제되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 전하선택적 계면전송층.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 다이폴을 형성하는 카운터 이온(counterion)은 금속 산화물층 방향으로, 폴리머 골격은 반대 방향으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 전하선택적 계면전송층.
- 제1항에 있어서, 상기 공액 고분자 전해질이 FPQ-Br(cationic poly(9,9'-bis(6''-N,N,N-trimethylammoniumhexyl)fluorene-co-alt-phenylene) with bromide counterions), anionic poly-(9,9’-bis(3’’-propanoate)fluorene-co-alt-phenylene) with sodium salt counterions, cationic poly(9,9'-bis(2-(2-(2- (N,N,N-trimethylammonium) ethoxy)ethoxy)ethyl)fluorene-co-alt-phenylene) with bromide counterions, cationic poly(9,9′'-bis(6-N,N,N-trimethylammoniumhexyl) fluorene) with bromide counterions, Poly(9,9′′-bis(6-N,N,N-trimethyl ammoniumhexyl)fluorene-co-alt-2, 2´´-bithiophene) with bromide counterions, cationic poly(9,9′-bis(6-N,N,N-trimethylammoniumhexyl)fluorene- co-alt-1,4-(2,5-bis(6-N,N,N-trimethylammoniumhexyloxy))phenylene) with bromide counterions 인 것을 특징으로 하는 전하선택적 계면전송층.
- 제1항에 있어서, 유기전자 소자(organic electronic device)에 적용되어 전하를 선택적으로 전달하는 것을 특징으로 하는 전하선택적 계면전송층.
- 전자 전송층, 발광층, 정공 전송층으로 구성된 유기발광다이오드(OLED)의 유기층 구조에 있어서, 상기 전자 전송층이 i) 무기 반도체 물질(inorganic semiconducting material)과 ii) 상기 무기 반도체 물질과 발광층과의 접촉 계면에 자발분극(spontaneous dipolar polarization)을 통한 다이폴(dipole)을 유도할 수 있는 물질로 구성된 하이브리드 이중층을 포함하는 유기발광다이오드로서,
상기 접촉 계면에 자발분극을 통한 다이폴을 유도할 수 있는 물질은 공액 고분자 전해질(conjugated polymer electrolytes), 이온성 액체(inoic liquids) 또는 LiF 이고, 상기 공액 고분자 전해질이 곁가지에 양이온 (혹은 음이온) 그룹과 전하균형을 위해 음이온 (혹은 양이온) 반대이온을 가지는 것으로서 상기 공액 고분자 전해질의 곁가지 수를 제어하여 이온그룹 밀도를 조절함으로써 전하의 계면 전송이 향상 또는 억제되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
- 제11항에 있어서, 상기 무기 반도체 물질이 금속 산화물인 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
- 제12항에 있어서, 상기 금속 산화물이 ZnO, TiO2, ZrO2, Ta2O3, MgO, HfO2 또는 Al, Ga이 도핑된 ZnO인 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
- 제11항에 있어서, 상기 다이폴의 방향 및 농도를 제어하여 전하의 계면 전송이 향상 또는 억제되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제11항에 있어서, 상기 다이폴을 형성하는 카운터 이온(counterion)은 금속 산화물층 방향으로, 폴리머 골격은 발광층 방향으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
- 제11항에 있어서, 상기 공액 고분자 전해질이 FPQ-Br(cationic poly(9,9'-bis(6''-N,N,N-trimethylammoniumhexyl)fluorene-co-alt-phenylene) with bromide counterions), anionic poly-(9,9’-bis(3’’-propanoate)fluorene-co-alt-phenylene) with sodium salt counterions, cationic poly(9,9'-bis(2-(2-(2- (N,N,N-trimethylammonium) ethoxy)ethoxy)ethyl)fluorene-co-alt-phenylene) with bromide counterions, cationic poly(9,9′'-bis(6-N,N,N-trimethylammoniumhexyl) fluorene) with bromide counterions, Poly(9,9′′-bis(6-N,N,N-trimethyl ammoniumhexyl)fluorene-co-alt-2, 2´´-bithiophene) with bromide counterions, cationic poly(9,9′-bis(6-N,N,N-trimethylammoniumhexyl)fluorene- co-alt-1,4-(2,5-bis(6-N,N,N-trimethylammoniumhexyloxy))phenylene) with bromide counterions 인 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
- 제11항에 있어서, 상기 자발 분극이 어닐링(annealing) 과정을 통해서 안정화되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
- 제11항에 있어서, 상기 발광층이 형광성 유기물질, 인광성 유기물질, 형광성 고분자물질, 인광성 고분자 물질 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
- 삭제
- 전자 전송층, 광활성층, 정공 전송층으로 구성된 고분자 태양전지의 유기층 구조에 있어서, 상기 전자 전송층이 i) 무기 반도체 물질(inorganic semiconducting material)과 ii) 상기 무기 반도체 물질과 광활성층과의 접촉 계면에 자발분극(spontaneous dipolar polarization)을 통한 다이폴(dipole)을 유도할 수 있는 물질로 구성된 하이브리드 이중층을 포함하는 고분자 태양전지로서,
상기 접촉 계면에 자발분극을 통한 다이폴을 유도할 수 있는 물질은 공액 고분자 전해질(conjugated polymer electrolytes), 이온성 액체(inoic liquids) 또는 LiF 이고, 상기 공액 고분자 전해질이 곁가지에 양이온 (혹은 음이온) 그룹과 전하균형을 위해 음이온 (혹은 양이온) 반대이온을 가지는 것으로서 상기 공액 고분자 전해질의 곁가지 수를 제어하여 이온그룹 밀도를 조절함으로써 전하의 계면 전송이 향상 또는 억제되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 고분자 태양전지.
- 제23항에 있어서, 상기 무기 반도체 물질이 금속 산화물인 것을 특징으로 하는 고분자 태양전지.
- 제24항에 있어서, 상기 금속 산화물이 ZnO, TiO2, ZrO2, Ta2O3, MgO, HfO2 또는 Al, Ga이 도핑된 ZnO인 것을 특징으로 하는 고분자 태양전지.
- 제23항에 있어서, 상기 다이폴의 방향 및 농도를 제어하여 전하의 계면 전송이 향상 또는 억제되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 고분자 태양전지.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제23항에 있어서, 상기 다이폴을 형성하는 카운터 이온(counterion)은 금속 산화물층 방향으로, 폴리머 골격은 광활성층 방향으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 고분자 태양전지.
- 제23항에 있어서, 상기 공액 고분자 전해질이 FPQ-Br(cationic poly(9,9'-bis(6''-N,N,N-trimethylammoniumhexyl)fluorene-co-alt-phenylene) with bromide counterions), anionic poly-(9,9’-bis(3’’-propanoate)fluorene-co-alt-phenylene) with sodium salt counterions, cationic poly(9,9'-bis(2-(2-(2- (N,N,N-trimethylammonium) ethoxy)ethoxy)ethyl)fluorene-co-alt-phenylene) with bromide counterions, cationic poly(9,9′'-bis(6-N,N,N-trimethylammoniumhexyl) fluorene) with bromide counterions, Poly(9,9′′-bis(6-N,N,N-trimethyl ammoniumhexyl)fluorene-co-alt-2, 2´´-bithiophene) with bromide counterions, cationic poly(9,9′-bis(6-N,N,N-trimethylammoniumhexyl)fluorene- co-alt-1,4-(2,5-bis(6-N,N,N-trimethylammoniumhexyloxy))phenylene) with bromide counterions 인 것을 특징으로 하는 고분자 태양전지.
- 제23항에 있어서, 상기 자발 분극이 어닐링(annealing) 과정을 통해서 안정화되는 것을 특징으로 하는 고분자 태양전지.
- 삭제
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100091051A KR101220442B1 (ko) | 2010-09-16 | 2010-09-16 | 전하선택적 계면전송층 및 이를 이용한 유기전자 소자 |
| PCT/KR2010/006684 WO2012036337A1 (ko) | 2010-09-16 | 2010-09-30 | 전하선택적 계면전송층 및 이를 이용한 유기전자 소자 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100091051A KR101220442B1 (ko) | 2010-09-16 | 2010-09-16 | 전하선택적 계면전송층 및 이를 이용한 유기전자 소자 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20120029142A KR20120029142A (ko) | 2012-03-26 |
| KR101220442B1 true KR101220442B1 (ko) | 2013-01-11 |
Family
ID=45831778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100091051A KR101220442B1 (ko) | 2010-09-16 | 2010-09-16 | 전하선택적 계면전송층 및 이를 이용한 유기전자 소자 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101220442B1 (ko) |
| WO (1) | WO2012036337A1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170028054A (ko) | 2015-09-03 | 2017-03-13 | 울산과학기술원 | 페로브스카이트 필름, 페로브스카이트 led 및 그 제조방법 |
| US11011673B2 (en) | 2018-07-24 | 2021-05-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Quantum dot device and display device |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101371609B1 (ko) * | 2012-05-24 | 2014-03-07 | 서울대학교산학협력단 | 이중 계면층을 포함한 저분자 유기태양전지 |
| WO2014022580A1 (en) * | 2012-08-01 | 2014-02-06 | The Regent Of The University Of Michigan | Organic optoelectronics with electrode buffer layers |
| KR101479028B1 (ko) * | 2013-05-14 | 2015-01-06 | 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 | 극성용매로 계면처리된 전하선택적 계면전송층 및 이를 이용한 유기전자 소자 |
| KR101636313B1 (ko) * | 2014-10-14 | 2016-07-05 | 울산과학기술원 | 전하선택적 계면전송층 및 이를 이용한 유기전자 소자 |
| US9466755B2 (en) | 2014-10-30 | 2016-10-11 | International Business Machines Corporation | MIS-IL silicon solar cell with passivation layer to induce surface inversion |
| US9843009B2 (en) | 2014-12-08 | 2017-12-12 | Lg Display Co., Ltd. | Organic light emitting element and organic light emitting diode display device including the same |
| EP3251157B1 (en) * | 2015-01-27 | 2021-06-02 | King Abdullah University Of Science And Technology | Method for fabricating a photovoltaic device |
| KR101763468B1 (ko) * | 2015-07-15 | 2017-08-02 | 건국대학교 산학협력단 | P-도핑된 공액 고분자 전해질을 이용한 유기 정공 수송 화합물, 이를 이용한 유기 전자 소자 및 이들의 제조방법 |
| CN109004090B (zh) * | 2018-08-07 | 2019-12-31 | 吉林大学 | 一种拓宽有机太阳能电池聚电解质类修饰层加工窗口的方法 |
| CN110483745B (zh) * | 2019-07-19 | 2022-03-22 | 南昌大学 | 一种两亲性共轭聚合物及其在制备反向钙钛矿太阳能电池中的应用 |
| WO2021029006A1 (ja) * | 2019-08-13 | 2021-02-18 | シャープ株式会社 | 発光素子及び発光装置 |
| CN112341606B (zh) * | 2019-12-02 | 2023-06-16 | 广东聚华印刷显示技术有限公司 | 化合物及其制备方法和量子点发光二极管 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030079790A (ko) * | 2002-04-04 | 2003-10-10 | 이스트맨 코닥 캄파니 | 유기 발광 다이오드 디스플레이를 위한 건조제 구조물 |
| KR20100072323A (ko) * | 2007-09-28 | 2010-06-30 | 우니베르지테트 추 쾰른 | 유기 발광 다이오드 또는 유기 태양 전지의 제조 방법과 이에 의하여 제조된 유기 발광 다이오드 또는 태양 전지 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8044389B2 (en) * | 2007-07-27 | 2011-10-25 | The Regents Of The University Of California | Polymer electronic devices by all-solution process |
-
2010
- 2010-09-16 KR KR1020100091051A patent/KR101220442B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2010-09-30 WO PCT/KR2010/006684 patent/WO2012036337A1/ko active Application Filing
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030079790A (ko) * | 2002-04-04 | 2003-10-10 | 이스트맨 코닥 캄파니 | 유기 발광 다이오드 디스플레이를 위한 건조제 구조물 |
| KR20100072323A (ko) * | 2007-09-28 | 2010-06-30 | 우니베르지테트 추 쾰른 | 유기 발광 다이오드 또는 유기 태양 전지의 제조 방법과 이에 의하여 제조된 유기 발광 다이오드 또는 태양 전지 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 논문1 : APPLIED PHYSICS LETTERS 96, 243306 (2010) : PUBLISHED ONLINE 16 JUNE 2010 * |
| 논문1 : APPLIED PHYSICS LETTERS 96, 243306 (2010) : PUBLISHED ONLINE 16 JUNE 2010* |
| 논문2 : ADV. MATER. 2008, 20, 3793?3810 * |
| 논문2 : ADV. MATER. 2008, 20, 3793?3810* |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170028054A (ko) | 2015-09-03 | 2017-03-13 | 울산과학기술원 | 페로브스카이트 필름, 페로브스카이트 led 및 그 제조방법 |
| US11011673B2 (en) | 2018-07-24 | 2021-05-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Quantum dot device and display device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2012036337A1 (ko) | 2012-03-22 |
| KR20120029142A (ko) | 2012-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101220442B1 (ko) | 전하선택적 계면전송층 및 이를 이용한 유기전자 소자 | |
| Lee et al. | Surface modification of metal oxide using ionic liquid molecules in hybrid organic–inorganic optoelectronic devices | |
| US9437842B2 (en) | Light-emitting transistors with improved performance | |
| Courtright et al. | Polyethylenimine interfacial layers in inverted organic photovoltaic devices: Effects of ethoxylation and molecular weight on efficiency and temporal stability | |
| Peng et al. | Low Work Function Surface Modifiers for Solution‐Processed Electronics: A Review | |
| KR102318665B1 (ko) | 페로브스카이트 및 다른 태양 전지 물질 | |
| JP5980418B2 (ja) | アミン基を有する非共役高分子を含む有機電子素子用機能層及びこれを含む有機電子素子 | |
| JP5651606B2 (ja) | 複数の電子供与体を有する光電池 | |
| US9722197B2 (en) | Inverted organic electronic device and method for manufacturing the same | |
| CN109256476A (zh) | 量子点发光层、量子点发光器件及制备方法 | |
| EP2826081A1 (en) | Metal oxide charge transport material doped with organic molecules | |
| CN105794009A (zh) | 频率依赖的发光装置 | |
| Benten et al. | Design of Multilayered Nanostructures and Donor–Acceptor Interfaces in Solution‐Processed Thin‐Film Organic Solar Cells | |
| Khan et al. | Ionic moieties in organic and hybrid semiconducting devices: influence on energy band structures and functions | |
| Cao et al. | Efficient, low operating voltage polymer light-emitting diodes with aluminum as the cathode material | |
| KR101880153B1 (ko) | 혼성 금속 산화물 및 그 형성 방법과 상기 혼성 금속 산화물을 포함하는 태양 전지 | |
| Kim et al. | 48‐2: Invited Paper: N‐and P‐type Metal‐Oxides for Quantum Dot Light Emitting Diodes | |
| KR101982767B1 (ko) | 태양 전지 및 그 제조 방법 | |
| Khan et al. | Journal of Material Chemistry C | |
| Hu et al. | Organic Optoelectronic Devices Containing Water/Alcohol-Soluble Conjugated Polymers and Conjugated Polyelectrolytes | |
| Righetto et al. | Charge Transport Layers in Halide Perovskite Photonic Devices | |
| KR20230064054A (ko) | 열 및 전자전달층 또는 정공전달층을 포함하는 단일 페로브스카이트 태양전지 및 탠덤 태양전지 | |
| Singh et al. | Effect of Dual Cathode Buffer Layer on Ternary Organic Solar Cell | |
| Lee | A Study on Charge Selective Transport for Highly Efficient Polymer Based Optoelectronic Devices | |
| Li | A study of interfaces between organic and metal materials and their application in polymer light-emitting diodes and polymer photovoltaic solar cells |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160105 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170103 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171221 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |