A Study on the Various Organic Electroluminescent Devices Using Lanthanide Chelate Metal Complexes

란탄계 금속 착화합물을 이용한 다양한 유기 전기 발광 소자의 연구

본 연구에서는 유기 전기 발광 소자에서 녹색 발광층으로 사용되는 terbium(Tb) complexes와 europium(Eu) complex, 정공 수송층으로 사용되는 TPD (N, N\`-diphenyl-N,\`(3-methylphenyl)-1, 1\`biphenyl-4, 4\`-diamine), 그리고 전자 수송층으로 사용되는 Alq$_{3}$ (trois(8-hydroxyquinolino)aluminum), Bebq$_2$들의 Uv/Vis. 홉광도와 PL 스펙 트럼과 같은 광학적 특성을 조사하였으며 또한 이러한 물질들을 이용하여 다양한 종류의 유기 전기 발광 소자를 제작하고 제작된 소자들의 전류밀도-전압-조도 등의 전기 . 광학적 특성을 조사하였으며, 그 결과 다 음과 같은 결곤을 얻을 수 있었다. 다양한 ligand를 갖는 Tb complex들의 경우에도 EL 스펙트럼의 파장대 (wavelength)는 546nm~548nm의 녹색 발광을 하는 것을 알 수 있었고, 제작된 소자 중에서 Tb(ACAC)$_3$(Phen) 을 발광충으로 하고, TPD, 그리고 Bebq$_2$를 각각 정공 수송층, 전자 수송 층으로 한 소자가 가장 낮은 구동 전압을 갖는다는 것을 확인하였으며 logJ-logV 특성에서도 모든 전계 구간에서 이러한 구조의 소자가 가장 높은 전류밀도를 나타냈으며 저 전계 구간에서 전류밀도 타이가 가장 컸다. 소자의 전류밀도와 휘도의 관계에 있어서는 제작된 네 종류의 소자 중 Tb(ACAC)3(Cl-Phen)를 발광층으로 하고 TPD, 그리고 Bebq2를 각각 정공 수송층, 전자 수송 층으로 한 소자가 가장 휘도가 우수한 것을 알 수 있었다. 또한 red (europium complex), green (terbium complex), 그리고 blue (TPD) 색깔을 나타내는 유기 재료를 사용하여 한 소자에서 백색 소자를 제작하여 cyclic voltametric방법을 이용하여 각 유기 물질들의 에너지 준위를 조사하여, 각각의 소자들을 에너지 밴드 다이어그램(energy band diagram)으로 자세히 설명하였다.