유기 전계발광 소자의 최근의 개발동향

구할본,김주승,조재철 한국전기전자재료학회 1996 電氣電子材料學會誌 Vol.9 No.2

본 고에서는 최근 주목받고 있는 적층형 유기 전계발광소자의 일반적 형태와 발광특성등에 대해 알아보고자 한다. 현재 완전한 유기 전계발광소자의 개발을 위해 캐리어 수송재 즉, 정공수송재와 전자수송계의 캐리어 수송능력을 증가시키기 위해서 여러가지 새로운 물질들이 연구되고 있으며, 고효율의 발광특성을 얻어내기 위한 발광재료의 개발과 동작시의 안정성을 향상시키기 위한 소자구조의 개선에 대해서도 연구가 국내외적으로 활발히 진행되고 있다. 특히, 조만간 일본에서 30cd/m$^{2}$의 휘도를 갖는 적층형 유기 전계발광 소자가 상용화 될것으로 알려져있어 이를 계기로 고휘도, 고효율의 유기 전계발광 소자의 개발이 가까운 시일내에 이루워지리라 전망된다.

리튬이차전지 양극활물질용 LiMn2O4-LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2의 전기화학적 특성

구할본,공명철,Van Hiep Nguyen 한국전기전자재료학회 2016 전기전자재료학회논문지 Vol.29 No.5

In this work, LiMn2O4 and LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 cathode materials are mixed by some specific ratios to enhance the practical capacity, energy density and cycle performance of battery. At present, the most used cathode material in lithium ion batteries for EVs is spinel structure-type LiMn2O4. LiMn2O4 has advantages of high average voltage, excellent safety, environmental friendliness, and low cost. However, due to the low rechargeable capacity (120 mAh/g), it can not meet the requirement of high energy density for the EVs, resulting in limiting its development. The battery of LiMn2O4-LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 (50:50 wt%) mixed cathode delivers a energy density of 483.5 mWh/g at a current rate of 1.0 C. The accumulated capacity from 1st to 150th cycles was 18.1 Ah/g when the battery is cycled at a current rate of 1.0 C in voltage range of 3.2~4.3 V. 본 연구에서는 양극활물질 LiMn2O4의 에너지 밀도를 높이고자 일정한 비율별로 가역용량이 높은 양극활물질 LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2을 단순 추가 혼합하는 방식으로 양극활물질 LiMn2O4-LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2를 제조하여 전기화학적 특성을 평가 분석하였다. 양극활물질 LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2를 50 wt% 혼합하였을 때 혼합비율 대비 용량증가폭이 가장 높았고, 평균전압 감소폭이 가장 낮았기에 에너지밀도는 483.5 mWh/g으로 높았다. 또한, 150회 충·방전이 진행되는 동안 가역용량이 높은 양극활물질 LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2의 혼합으로 하여 누적 방전용량은 양극활물질 LiMn2O4로 제작한 코인셀에 비하여 모두 증가하였으며, 양극활물질 LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2를 50 wt% 혼합하여 제작한 코인셀이 18.1 Ah/g으로 가장 높게 나타내었다.

Buckminsterfullerene의 전자구조와 분자물성

구할본,김현철 한국전기전자재료학회 1994 電氣電子材料學會誌 Vol.7 No.4

염료감응형 태양전지용 유리분말이 함유된 고효율 광전극 페이스트 개발

구할본,Gua, Hal-Bon 한국전기전자재료학회 2011 전기전자재료학회논문지 Vol.24 No.5

Hybrid $SiO_2-TiO_2$ photoelectrode with different type of layers was investigated in dye-sensitized solar cells (DSSC). Use of a thin layer of nanocrystalline $TiO_2$ would imply reduction in the amount of dye coverage, however, lower amount of dye in the thin films would imply fewer electron generation upon illumination. So, thus, it becomes necessary to include a $SiO_2-TiO_2$ layer for increase light harvesting effect such that the lower photon conversion due to thin layer could be compensated. In this paper reports the use of transparent high surface area $TiO_2$ layer and an additional $SiO_2-TiO_2$ layer, thus ensuring adequate light harvesting in these devices. The best solar conversion efficiency 6.6% under AM 1.5 was attained with a multi-layer structure using $TiO_2$ layer/$SiO_2-TiO_2$ layer/$TiO_2$ layer for the light harvesting and this had resulted to about 44% increase in photocurrent density of dye-sensitized solar cells.

고체 전해질의 임피던스 측정법

구할본,김현철 한국전기전자재료학회 1994 電氣電子材料學會誌 Vol.7 No.6

전기화학반응은 일반적으로 반응속도가 전류에, 반응의 구동력이 과전압에 대응하기 때문에 전류 또는 전위의 경시적 변화로 부터 적극 반응기구나 반응의 과정을 해석하는 법이 널리 이용되고 있다. cyclic voltammetry과 chrono-potentiometry을 비롯한 시간영역에서의 해석에 대해, 전극계의 동적인 특성을 주파수 영역에서 해석하는 것도 가능하며 교류임피던스법이 가장 잘 알려진 방법이다. 여기서는 교류임피던스법의 고찰법, 기본적인 측정법, 몇개의 계에 있어서 임피던스 특성 및 그 방법의 새로운 전개에 대해서 설명한다.

도전성고분자막의 합성과 특성에 관한 연구

구할본,사공건,박정학,정영언,박원우,김상현 한국전기전자재료학회 1991 電氣電子材料學會誌 Vol.4 No.2

본 연구에서는 도전성 고분자인 포리파라훼니렌, 포리파라훼니렐비닐렌 및 포리치오휀을 화학적 및 전기화학적 합성에 의해 필림으로 합성하였으며 각종 도판트가 이들 고분자의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 이들 고분자는 이상적인 도우핑의 조건에서 미량의 도우프영역에서도 도전율은 분자 구조에 의해서 $10^{-4}$~$10^{2}$[S/cm]까지 현저히 증가하는 특성을 나타내었으며 또한 광학적 성직도 변화하여 가전자대와 전도대 사이에 새로운 준위가 형성이 되어 스핀 밀도의 증가와 선폭의 감소를 나타내었다.

Poly(3-alkylthiophene)의 전기화학적 도-핑과 그의 전기적, 광학적 성질

구할본,김태성 한국전기전자재료학회 1992 電氣電子材料學會誌 Vol.5 No.3

FeCl$_{3}$등 천이금속 halides를 촉매로 이용하여 poly(3-hexylthiophene) 등의 가용성 polythiophene 유도체를 합성하였다. casting에 의해 작성한 필림은 전해중합 법에 의한 polythiophene 필림과 같은 특성을 나타낸다. Poly(3-hexylthiophene)의 용액 상태의 에너지 밴드 갭은 2.42(eV)이며 이것은 필림상태 보다 고분자 쇄간의 상호작용이 약하므로 밴드 갭이 더 크다. 또한 I$_{2}$를 도우프하면 고차 구조가 달라지므로 poly(3-hexylthiophene)은 polythiophene 보다 도핑속도가 더욱 빠르다.

Polythiophene의 전기화학적 도핑과 변색 스위치에 관한 연구

구할본,김주승,김현철,김종욱 한국전기전자재료학회 1996 電氣電子材料學會誌 Vol.9 No.2

We prepared polythiophene and poly(3-methylthiophene) films, known as conducting polymer, by electrochemical method. Polythiophene and poly(3-methylthiophene) films were doped and undoped dopant for the studing the understanding of doping mechanism and possible application to the color change switch. We observed that the anodic, cathodic wave and absorption spectra were slightly changed during doping and undoping process in polythiophene. It shows that doping and undoping process were showed some difference by the appearance and disappearance of polaron and bi-polaron. In the relation of the peak of oxidative current density and potential sweep rate of cyclic voltammograms, the amount of dopant in polythiophene film was homogeneously increased at low scan rate. This also can be applied to the poly(3-methlythiophene).

표면형상 변화에 따른 염료감응 태양전지의 전기화학적 특성

구할본,Gu, Hal-Bon 한국전기전자재료학회 2012 전기전자재료학회논문지 Vol.25 No.2

We use UV(ultraviolet)-$O_3$ treatment to increase the surface area and porosity of $TiO_2$ films in dye-sensitized solar cells (DSSCs). After the UV-$O_3$ treatment, surface area and porosity of the $TiO_2$ films were increased, the increased porosity lead to amount of dye loading and solar conversion efficiency was improved. Field emission scanning electron microscopy images clearly showed that the nanocrystalline porosity of films were increased by UV-$O_3$ treatment. The Brunauer, Emmett, and Teller surface area of the $TiO_2$ films were increased from $0.71cm^2/g$ to $1.31cm^2/g$ by using UV-$O_3$ treatment for 20 min. Also, UV-$O_3$ treatment of $TiO_2$ films significantly enhanced their solar conversion efficiency. The efficiency of the films without treatment was 4.9%, and was increased to 5.6% by UV-$O_3$ treatment for 20 min. Therefore the process enhanced the solar conversion efficiency of DSSCs, and can be used to develop high sensitivity DSSCs.

에너지전달을 이용한 가시광 Light Source의 발광특성에 관한 연구

구할본,김주승,김종욱,Gu, Hal-Bon,Kim, Ju-Seung,Kim, Jong-Uk 한국전기전자재료학회 2004 전기전자재료학회논문지 Vol.17 No.11

Red organic electroluminescent (EL) devices based on tris(8-hydroxyquinorine aluminum) (Alq$_3$) doped with red emissive materials, 4-(dicyanomethylene)-2-t-butyl -6-(l,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl)4H-pyran (DCJTB). poly(3-hexylthiophene) (P3HT). rubrene and 4-dicyanomethylene-2-methyl-6[2-(2,3.6.7-tetrahydro-lH,5H-benzo-[i,j]quinolizin-8yl)vinyl]-4H-pyran (DCM2) were fabricated for applying to the red light source, The photoluminescence (pL) intensities of red emissive materials doped in Alq$_3$ are limited by the concentration quenching with increasing the doping ratio and the doping concentration of DCJTB, DCM2, P3HT and rubrene measured at the maximum intensity showed 5, 1, 0.5 and 2 wt%, respectively. Time-resolved PL dynamic results showed that the PL lifetime of red emissive materials doped in Alq$_3$ were increased more than the value of material itself. It means that the efficient energy transfer occurred in the mixed state and Alq$_3$ is a suitable host materials for red emissive materials, The device which was used DCJTB as a dopant achieved the best result of the maximum luminance of 594 cd/$m^2$ at 15 V and showed the chromaticity coordinates of x=0,624, y=0,371.