대기 속 인쇄에 의한 고성능 유기금속 할라이드 페로브스카이트 LED

전문가 제언

○ 오늘날 유기발광다이오드(OLED) 기술이 디스플레이 제품 크기와 상관없이 인기가 높고 구부림성, 투명성 응용에 더욱 발전 가능성이 높다. 최근 무기 재료 기반의 용액가공에 의한 양자점 대형 TV가 시장에 등장하여 더욱 염가, 더 넓은 색재현율 등으로 사람들의 관심을 끌고 있다. 향후 양자점 발광다이오드(QLED)로 가기 위한 전초전이 아닌가 한다.

 

○ 유기금속 할라이드 페로브스카이트(이하 Pero)는 염가의 이온결정인데 용액가공이 가능하여 알려진 디스플레이 재료 중 가공비도 가장 낮은 편이다. 태양전지 연구에서 이들의 광흡수도, 전하이동도, 광발광 등의 우수한 특성이 확인되었다. 이들 특성은 LED에도 핵심이므로 최근 페로브스카이트 LED(Pero LED, 보통 PeLED)에 대한 연구가 활발해졌다.

 

○ 페로브스카이트 재료는 극성용매와 접촉하면 전구체로 분해되는 단점이 있다. 본 분석물에서 제공하는 기술에선 25℃ 및 상대습도 70∼85%의 주변 대기에서 발광층과 은 나노와이어(Ag NW) 음극 모두가 인쇄되었다. 그럼에도 불구하고 이 소자의 특성이 글로브박스 내에서 인쇄된 소자보다 우수함이 강조되고 있다.

 

○ 발광층은 폴리에틸렌옥사이드(PEO)와 CH3NH3PbBr3(Br-Pero)로 구성되는 복합체 박막인데, 이의 기판 덮힘률이 습도에 의해 크게 향상된 것이다. 소자 구조는 3층이 장점으로 (양극)ITO/유리(경직성 기판) 또는 탄소나노튜브/고분자(유연성 기판), 발광층, Ag NW(음극)이다. 통상의 정공주입(수송)층이나 전자주입(수송)층이 필요 없다.

 

○ 경직성 기판에선 발광개시전압 2.6V, 최대발광강도 21,014cdm-2, 최대 외부양자효율(EQE) 1.1%로 보고 당시 PeLED 중 최고 성능이었다. 유연성 기판은 곡률반경 5㎜로 휘어지면서 휨과 회복 2∼3회에 발광특성이 떨어지지 않았다. 종합적 실용화에 가장 근접한 기술이다.

 

○ 한국의 PeLED는 포항공대 이태우 교수팀(경희대 임상혁, 영국 R.H. Friend, 조힘찬, 허진혁 등)의 EQE 8.53%, 전류효율 42.9cdA-1가 세계 최고인데, KRICT, 성균관대 등의 Pero 태양전지 최고 석학들 덕이다.

저자

S.G.R. Bade, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2016

권(호)

10()

잡지명

ACS Nano

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

1795~1801

분석자

변*호

분석물

• 대기 속 인쇄에 의한 고성능 유기금속 할라이드 페로브스카이트 LED.pdf [549,894 byte]

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