PPV 발광층 및 전자수송층을 가진 이종접합 구조 EL 소자의 제작 및 특성

Abstract

Poly(p-phenylene vinylene), PPV를 발광층으로 하고 전자수송층(electron transport layer, ETL)이 도입된 이중 접합구조 유기 전기발광소자(electroluminescence device, ELD)를 제작하고 전기 발광 특성을 조사하였다. 전자 수송제로는 2-(4-biphenyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole(PBD)를 사용하고 이를 분산시킬 기재 고분자(matrix polymer)로는 stilbene계 공단량체를 포함하는 poly(styrene-co-p-vinyl-trans-stilbene (PVTS)), poly(styrene-co-MeO-PVTS) 및 poly(styrene-co-MeO-ST)를 합성하였다. 이들 재료를 이용하여 이종 접합구조 ELD를 제조하였으며 poly(styrene-co-PVTS)를 기재 고분자로 쓴 EL 소자가 최대의 휘도를 나타냄을 확인하였다. Poly(styrene-co-MeO-PVTS) 및 poly(styrene-co-MeO-ST) 등 전자 주게 성질을 가진 methoxy기를 함유하는 기재 고분자를 쓴 EL 소자는 전자 수송층이 없는 ITO/PPV/Mg 단층 소자와 휘도가 유사 혹은 낮게 나타났다. Poly(styrene-co-PVTS)를 ETL에 쓴 EL 소자에 있어서 styrene보다 긴 conjugation 길이의 증가가 EL 발광 스펙트럼에 미치는 영향은 크지 않고 실제 발광은 PPV에 의해 주로 일어남이 관찰되었다.

Organic eletroluminescence devices (ELD) with hetero-junction structure were fabricated utilizing poly(p-phenylne vinylene) (PPV) as emitting layer and electron transport layer (ETL). 2-(4-biphenyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole (PBD) was used as an electron transport agent. Copolymers with stilbene type comonomers, such as poly(styrene-co-PVTS), poly(styrene-co-MeO-PVTS) and poly(styrene-co-MeO-ST) were synthesized to be used as a matrix polymer to disperse electron transport agent (PBD). Among the hetero-junction EL devices fabricated with the above materials, the device with poly(styrene-co-PVTS) as matrix polymer for ETL gave the highest luminance (120.7 cd/m(2), 13 V). EL devices made with poly(styrene-co-MeO-PVTS) or poly(styrene-co-MeO-ST) matrix exhibited lower luminance than the one with polystyrene matrix and the single layer EL (ITO/PPV/Mg) device.