| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2020년 가을 (11/18 ~ 11/20, 휘닉스 제주 섭지코지) |
| 권호 | 26권 1호 |
| 발표분야 | F. 광기능/디스플레이 재료 분과 |
| 제목 | 3 차원 산화아연 나노막대에 부착된 금 나노 입자를 이용한 전기화학 발광소자의 특성 |
| 초록 | 최근 유연 발광 소자 구현을 위한 연구가 진행됨에 따라 electro-chemiluminescence (ECL) 현상에 기반한 발광 소자의 연구가 많은 관심을 받고 있다. ECL 기반 발광 소자는 양 전극 사이에서 단일 ECL 발광층이 전기화학적으로 산화/환원반응하여 발광하는 소자이다. ECL 기반 발광 소자는 기존의 flexible display로 사용되는 유기 발광 다이오드에 비해 간단한 구조, 수분에 대한 안정성, 그리고 저비용의 용액 공정 등의 장점이 있으며, 최근에는 ion-gel을 이용하여 기존 ECL 발광 소자가 가지고 있던 누수 문제를 해결한 연구가 보고되고 있다. 하지만 ion-gel ECL 기반 발광 소자의 경우, 고분자의 첨가로 발광 효율이 저하되는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 ion-gel ECL 기반 발광 소자의 발광 효율을 향상시키기 위해 금 나노 입자를 합성하여 전기화학적 촉매로 사용하였다. 금 나노 입자를 적용한 적색 ion-gel ECL 발광 소자는 3.0 Vpp, 60 Hz에서 13 cd/m2 의 luminance를 보여 기존 ruthenium (Ru) 기반 적색 ion-gel ECL 발광 소자 (3.0 VPP, 60 Hz에서 3 cd/m2) 대비 발광 성능이 향상되었음을 확인할 수 있다. 또한 potentiostat을 활용한 cyclic voltammetry (CV) 측정을 통해 산화/환원 전위를 분석하여 금 나노 입자가 ion-gel ECL 발광 소자의 발광 효율을 향상시켰음을 입증하였다. 더 나아가 3차원 산화아연 나노막대를 금 나노 입자의 3 차원 지지체로 사용하여 금 나노 입자의 촉매적 활성을 향상시키는 연구를 진행하였다. 금 나노 입자를 3 차원 산화아연 나노막대에 부착하여 촉매로 활용한 적색 ion-gel ECL 발광 소자는 3.0 VPP, 60 Hz에서 35 cd/m2 의 luminance를 보여 금 나노 입자가 단독으로 적용된 적색 ion-gel ECL 발광 소자 대비 발광 성능이 향상됨을 확인하였다. 최종적으로 이를 iridium (Ir) 기반 녹색, 청색 ion-gel ECL 발광 소자에서도 발광효율이 향상됨을 확인하였으며, CV 측정을 통해 촉매로써 작용함을 확인하였다. 3 차원 산화아연 나노막대에 부착된 금 나노 입자의 표면 특성은 scanning-electron microscope (SEM)과 transmission-electron microscope (TEM)을 이용하여 분석하였고, ion-gel ECL 발광 소자는 potentiostat을 활용한 CV 측정을 통해 산화/환원 전위를 분석하였으며 electroluminescence (EL) 측정을 통해 광학적 특성을 평가 하였다. |
| 저자 | 오주원, 정재윤, 백성두, 명재민 |
| 소속 | 연세대 |
| 키워드 | electro-chemiluminescence; light-emitting device; ion gel; gold nanoparticle; catalyst |
