재료공학실험 | OLED소재 제조 및 물성 측정

 

 

 

TIP

 

 

물과 설탕을 섞고 물을 끓이게 되면 설탕결정이 생긴다. 이것을 하면 할수록 설탕의 불순물과 분리되면서 설탕의 순도가 높아진다. 이와 같은 원리로 ILS정제법을 이용해 Alq₃와 이온성 액체 각각 2가지를 섞고 열처리 해준다. 그 뒤 Alq₃의 결정화를 유도시켜 순도높은 OLED재료를 얻는다. 이때 온도와 g수 차이로 조별로 서로 다른 크기의 결정들을 얻게 되는데 이를 XRD, SEM 분석을 통해 결정크기 비교 후 OLED소재로 가장 적합한 재료를 찾아보는 것이 이번 실험의 목적이다.

 

 

 

실험 배경

최근 OLED(Organic light emitting diode)시장이 주력으로 자리잡고 있다. 원래 쓰이던 FPD판(LCD)도 OLED TV로 바뀌게 되고, LED를 대신하는 OLED조명이 상용화 되면서 OLED의 수요가 늘어났기 때문이다. OLED 시장은 한국이 약 97% 독점하고 있다. 하지만 OLED소재는 높은 기술력을 바탕으로 고가재료 시장의 외국업체들이 선점하고 있다. 이로인해 한국은 OLED 유기소재의 국산화를 위해 IOLED 창업과 같이 외국업체를 많이 쓰지 않고 소재를 개발하려는 노력과 함꼐 좋은 소재를 값싸게 만드는 데에 힘쓰고 있다. 유기소재를 정제하는 방법중 기존의 승화정제법은 불순물을 집어넣고 그 안에서 생기는 승화점에 의해 뭉쳐있던 고체가 분리되고 쿼츠튜브에서 고순도의 물질을 긁어낸다.

 

이 방법으로는 고순도의 물질을 얻어낼 수 있지만 pump system으로 인해 많은량의 유기물질이 소실되고 정제 수율이 낮아져 정제단가가 비싸지게 된다. 뿐만 아니라 장치의 크기도 크기 때문에 장비 최적화에 많은 시간과 비용을 필요하게 된다. 이를 보완할 방법으로 ILS(Ionic liquids)정제법은 이온성 액체에 순도가 낮은 유기 반도체물질을 섞고 열처리 후 결정화시키고 불순물을 걸런낸다. 쉽고 간단한 방법으로 정제 수율이 향상되고 낮은가격과 높은 생산성을 가질 수 있다. 이번 실험에서는 이런 ILS정제법을 이용해 OLED소재를 제조하고 SEM, XRD를 이용하여 만들어진 OLED결정을 분석하고자 한다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 2min[TFSI] 3g에 를 넣어 4㏖%, 6㏖%, 8㏖%를 만든다고 할 때 Alq₃의 양을 구한다.

 

2)  Alq₃와 2min[TFSI] 정량한다.

 

3)  Alq₃를 2min[TFSI]에 용해시킨 후 24시간 열처리한다.

 

4) Alq₃를 걸러내어 거름종이에 건조시켜준다.

 

5) 거름종이에 붙은 Alq₃  용기에 담는다.

 

 

[재료공학실험]OLED소재 제조 및 물성 측정 레포트