페로브스카이트 발광다이오드(PeLEDs)는 고유한 광전자 특성으로 인해 차세대 디스플레이 기술을 위한 유망한 플랫폼을 제공한다. 진공 증착은 상용화를 위해 요구되는 확장성과 균일성을 제공함에도 불구하고, 진공 증착된 PeLED는 일반적으로 용액 공정 기반 소자에 비해 낮은 외부 양자 효율(EQE)을 나타낸다. 이 문제를 해결하기 위해서는 전하 가둠(carrier confinement)을 구현하고 비복사 재결합(non-radiative recombination)을 억제하기 위한 혁신적인 전략이 필요하다. 본 연구에서는 조절된 공증착(controlled co-evaporation)을 통해, 넓은 밴드갭의 Cs₄PbBr₆ 매트릭스 내에 삽입된 Cs_1−xMA_xPbBr₃ 나노결정(NC; MA = 메틸암모늄)을 정밀한 조성 조절로 제조하여 고효율 진공 증착 PeLED를 구현하였다. MABr에 PbBr₂를 소량 첨가하면 후자의 증발 안정성뿐 아니라 결과 박막의 균일성이 크게 향상되며, 그 결과 Cs_1−xMA_xPbBr₃ NC의 제어된 성장이 가능해진다. 생성된 Cs_1−xMA_xPbBr₃/Cs₄PbBr₆ 나노구조에서 MA 함량(x)은 잔류 기체 분석기(residual gas analyzer)를 사용하여 정밀하게 조절하고 in situ로 모니터링한다. 최적의 x 값(0.19)에서, MA 무첨가 소자 대비 1.9배에 달하는 괄목할 만한 EQE 향상을 달성하였다. 이러한 향상은 MA 양이온의 제어된 도입에 기인하며, 그로 인해 평균 NC 크기와 입자 간 간격이 증가한다. 구조적 변화는 발광(photoluminescence) 강도를 증대시키고 여기자(exciton) 감쇠 수명을 연장하여, 표면 결함과 관련된 비복사 재결합 경로가 억제됨을 시사한다.

유기 발광 다이오드(OLEDs)는 높은 명암비, 선명한 색상, 유연한 폼팩터와 같은 장점을 제공하지만, IT 및 자동차 디스플레이와 같이 요구 성능이 높은 환경에서의 활용은 짧은 동작 수명과 낮은 발광 효율로 인해 제한된다. 전하 생성층(charge generation layers, CGLs)을 통해 전하 생성층으로 연결된 다수의 전계발광 단위를 적층한 탠덤 OLED는 유망한 해결책을 제공한다. 그러나 효율적이고 안정적인 n형 CGL(nCGL)의 개발은 금속 도핑 유기 반도체와 관련된 문제들로 인해 특히 여전히 어려운 과제로 남아 있다. 본 연구에서는 열적으로 안정한 호스트인 4,5-다이아자-9,9-스피로플루오렌(Dasf)에 이트륨이 아닌 얄테르븀(Ytterbium, Yb)을 도핑한 시스템을 활용하여 효과적인 nCGL을 제시한다. 최적화 결과, 피크 성능을 위한 이상적인 도핑 수준은 10 wt.% Yb(1:1 몰비)로 확인되었다. 광전자 분광법과 밀도범함수이론은 Yb와 Dasf의 질소 원자 사이에서 강한 전하 전달 복합체가 형성됨을 확인한다. 이러한 상호작용은 Yb의 6s 오비탈이 Dasf의 LUMO와의 혼성화를 통해 페르미 준위 근처의 전자 상태를 형성하여 전자 주입 및 수송을 향상시킨다. 이 최적화된 nCGL을 포함하는 OLED는 단일 단위 소자에 비해 외부 양자 효율이 1.6배 향상되고 동작 수명은 1.7배 증가한다. 본 연구는 고성능 탠덤 OLED를 위한 유망한 nCGL 소재로서 Yb 도핑 Dasf를 제시한다.

페로브스카이트 발광다이오드(PeLEDs)는 고유한 광전자 특성으로 인해 차세대 디스플레이 기술을 위한 유망한 플랫폼을 제공한다. 진공 증착은 상용화를 위해 요구되는 확장성과 균일성을 제공함에도 불구하고, 진공 증착된 PeLED는 일반적으로 용액 공정 기반 소자에 비해 낮은 외부 양자 효율(EQE)을 나타낸다. 이 문제를 해결하기 위해서는 전하 가둠(carrier confinement)을 구현하고 비복사 재결합(non-radiative recombination)을 억제하기 위한 혁신적인 전략이 필요하다. 본 연구에서는 조절된 공증착(controlled co-evaporation)을 통해, 넓은 밴드갭의 Cs₄PbBr₆ 매트릭스 내에 삽입된 Cs_1−xMA_xPbBr₃ 나노결정(NC; MA = 메틸암모늄)을 정밀한 조성 조절로 제조하여 고효율 진공 증착 PeLED를 구현하였다. MABr에 PbBr₂를 소량 첨가하면 후자의 증발 안정성뿐 아니라 결과 박막의 균일성이 크게 향상되며, 그 결과 Cs_1−xMA_xPbBr₃ NC의 제어된 성장이 가능해진다. 생성된 Cs_1−xMA_xPbBr₃/Cs₄PbBr₆ 나노구조에서 MA 함량(x)은 잔류 기체 분석기(residual gas analyzer)를 사용하여 정밀하게 조절하고 in situ로 모니터링한다. 최적의 x 값(0.19)에서, MA 무첨가 소자 대비 1.9배에 달하는 괄목할 만한 EQE 향상을 달성하였다. 이러한 향상은 MA 양이온의 제어된 도입에 기인하며, 그로 인해 평균 NC 크기와 입자 간 간격이 증가한다. 구조적 변화는 발광(photoluminescence) 강도를 증대시키고 여기자(exciton) 감쇠 수명을 연장하여, 표면 결함과 관련된 비복사 재결합 경로가 억제됨을 시사한다.

유기 발광 다이오드(OLEDs)는 높은 명암비, 선명한 색상, 유연한 폼팩터와 같은 장점을 제공하지만, IT 및 자동차 디스플레이와 같이 요구 성능이 높은 환경에서의 활용은 짧은 동작 수명과 낮은 발광 효율로 인해 제한된다. 전하 생성층(charge generation layers, CGLs)을 통해 전하 생성층으로 연결된 다수의 전계발광 단위를 적층한 탠덤 OLED는 유망한 해결책을 제공한다. 그러나 효율적이고 안정적인 n형 CGL(nCGL)의 개발은 금속 도핑 유기 반도체와 관련된 문제들로 인해 특히 여전히 어려운 과제로 남아 있다. 본 연구에서는 열적으로 안정한 호스트인 4,5-다이아자-9,9-스피로플루오렌(Dasf)에 이트륨이 아닌 얄테르븀(Ytterbium, Yb)을 도핑한 시스템을 활용하여 효과적인 nCGL을 제시한다. 최적화 결과, 피크 성능을 위한 이상적인 도핑 수준은 10 wt.% Yb(1:1 몰비)로 확인되었다. 광전자 분광법과 밀도범함수이론은 Yb와 Dasf의 질소 원자 사이에서 강한 전하 전달 복합체가 형성됨을 확인한다. 이러한 상호작용은 Yb의 6s 오비탈이 Dasf의 LUMO와의 혼성화를 통해 페르미 준위 근처의 전자 상태를 형성하여 전자 주입 및 수송을 향상시킨다. 이 최적화된 nCGL을 포함하는 OLED는 단일 단위 소자에 비해 외부 양자 효율이 1.6배 향상되고 동작 수명은 1.7배 증가한다. 본 연구는 고성능 탠덤 OLED를 위한 유망한 nCGL 소재로서 Yb 도핑 Dasf를 제시한다.

..., 약한 유기층의 재료 변형을 제거한다.

페로브스카이트 발광다이오드(PeLEDs)는 독특한 광전자 특성으로 인해 차세대 디스플레이 기술을 위한 유망한 플랫폼을 제공한다. 진공 증착은 상용화를 위해 요구되는 확장성과 균일성을 제공함에도 불구하고, 진공 증착된 PeLED는 일반적으로 용액 공정된 소자에 비해 낮은 외부 양자 효율(EQE)을 보인다. 이러한 과제를 해결하기 위해서는 캐리어 구속을 달성하고 비복사 재결합을 억제하기 위한 혁신적인 전략이 필요하다. 본 연구에서는 제어된 공증착을 통해 광대역갭 Cs4PbBr6 매트릭스 내에 매립된 Cs1−xMAxPbBr3 나노결정(NCs; MA = 메틸암모늄)을 정밀한 조성 조절로 설계함으로써 고효율 진공 증착 PeLED를 제조하였다. MABr에 소량의 PbBr2를 첨가하면, 후자의 증발 안정성 및 결과 박막의 균일성이 유의하게 향상되며, 그 결과 Cs1−xMAxPbBr3 NC의 제어된 성장이 가능해진다. 생성된 Cs1−xMAxPbBr3/Cs4PbBr6 나노구조에서 MA 함량(x)은 잔류가스 분석기를 이용하여 in situ로 정밀 조절되고 모니터링된다. 최적 x(0.19) 조건에서, MA 무첨가 소자 대비 1.9배의 현저한 EQE 향상을 달성하였다. 이러한 향상은 MA 양이온의 제어된 도입이 평균 NC 크기와 입자 간 간격을 증가시키는 데 기인한다. 구조적 변화는 발광 강도를 향상시키고 엑시톤(흥분자) 소멸 수명을 연장함으로써, 표면 결함과 연관된 비복사 재결합 경로의 억제를 시사한다.

본 연구에서는 색 성능 향상이라는 목표를 달성하기 위해, 무기층의 광학적 길이가 매개변수 공간 맵(parameter space map)에서 유기발광다이오드(OLED)의 색 성능에 미치는 영향을 관찰하였다. OLED의 우세 파장 및 대역폭을 설계하기 위하여, 방출 재료층에서 방출되는 빛의 광학적 특성을 계산하기 위해 유한차분시간영역(finite-difference time-domain) 방법을 사용하였다. 유기층에서 방출되는 빛의 전기-광학적 특성이 변하는 것을 방지하기 위해, OLED 층에서는 음극층, 캡핑층, 인듐-틴 옥사이드(indium-tin oxide) 층과 같은 무기층만을 고려하였다. 이러한 단순한 기법을 통해, 유기층에 어떠한 침범도 없이 각 층의 광학적 길이에 대한 최적 조건을 확립하였다. 본 연구에서는 파장 λ = 618 nm에서 피크 발광을 보이며 대역폭 24 nm를 나타내는 적색 OLED에 대한 매개변수 공간 맵을 제시하였다. 제안한 매개변수 공간 방법을 실험으로 검증하였으며, 본 논문에서 실험 결과를 제시한다.

나노 크기의 액정 액적이 고분자 매트릭스에 내재되어 산란이 최소화된 광학적으로 등방성 폴리머/액정(OILC) 복합 필름은 높은 명암비, 빠른 응답 시간 및 넓은 시야각을 갖는 플렉서블 LCD를 위해 제안된다. 기존 OILC에서 나타나는 약한 광 산란은 콜레스테릭 LC를 활용함으로써 극복하되, 그 피치를 액정 액적보다 더 크게 제한함으로써 더 높은 명암비를 유도한다. 본 논문에서는 다양한 피치 크기를 갖는 OILC 셀의 전기-광학적 연구를 보고하며, 뛰어난 암 상태와 향상된 투과도를 보였다.

우리는 고속 액정 모드에 대해 반응성 메소젠(RMs)을 내포한 포토폴리이미드(PI)의 표면 정착 에너지를 향상시킬 수 있는 이중 주파수 자외선(UV) 노출 공정을 제안한다. 실험에서는 340 nm를 초과하는 장파장 UV 광을 이용해 RM 물질을 중합한 다음, 254 nm에서 340 nm 사이의 단파장 UV 광으로 UV 정렬층의 중합을 수행한다. 그 결과, 이 논문에서는 이면 스위칭(IPS) 및 꼬인 네마틱(TN) 액정 모드에서 향상된 표면 정착 에너지와 빠른 응답 시간을 입증한다.

대형 액정 표시장치에서 사선(비스듬한) 시청 방향에서의 화질은 중요한 이슈이다. 이러한 관점에서 8-도메인 폴리머 안정화 수직 정렬(PS-VA) 모드는 4-도메인 PS-VA 모드에 비해 사선 시청 방향에서의 색 편이를 억제하기 위해 개발되었다. 8-도메인 PS-VA를 구현하기 위해 픽셀 내의 네 개 도메인은 각각 두 영역으로 분할되며, 서로 다른 전기 전위를 두 영역에 적용하여 이들 두 영역에서 서로 다른 기울기 각을 갖도록 하되, 각 도메인 내의 네 개 방위(azimuthal) 방향은 유지한다. 그러나 픽셀에서 서로 다른 전압을 적용하면 커패시터와 트랜지스터를 구성하기 위한 추가 공정이 필요하는 등의 단점이 발생하여, 이는 개구비(aperture ratio)를 더욱 감소시키게 된다. 이에 본 연구에서는 픽셀의 두 영역에서 표면 극성 고정(polar anchoring) 에너지와 패턴 전극의 폭을 제어함으로써 8-도메인을 형성하는 다른 접근법을 제안한다. 그 결과, $0^{\circ }$의 방위각에서 측정한 감마 왜곡 지수(gamma-distortion index, GDI)는 각각 $30^{\circ }$ 및 $60^{\circ }$의 극각에서 기존의 4-도메인에 비해 약 23%와 8% 감소하였다.