Two emitting compounds, 9,10-bis-[1,1;3,1]terphenyl-5-yl-1,5-di-o-tolyl- anthracene [TP-DTA-TP] and 9,10-bis-phenyl[1,1;3,1]triphenyl-5-yl-1,5-di-o- tolylanthracene[ TPB-DTA-TPB] based on newtwisted core moiety were synthesized through boration, Suzuki reaction, and Sandmeyer reactions. EL performance was improved by varying the chemical structure of the side group. Physical properties such as optical, electrochemical, and electroluminescent properties were investigated. Synthesized compounds were used as an EML in OLED device: ITO/2-TNATA (60 nm)/NPB (15 nm)/TP-DTA-TP or TPB-DTA-TPB (35 nm)/Alq3 (20 nm)/LiF (1 nm)/Al (200 nm). It was found that TPB-DTA-TPB showed higher luminance efficiency and better C.I.E. value than TP-DTA-TP device.

Colloidally synthesized luminescent nanocrystals (NCs) have attracted tremendous attention due to their unique nanoscale optical and electronic properties. The emission properties of these NCs can be precisely tuned by controlling their size, shape, and composition as well as by introducing appropriate dopant impurities. Nowadays, these NCs are actively utilized for various applications such as optoelectronic devices including light emitting diodes (LEDs), lasers, and solar cells, and bio-medical applications such as imaging agents and bio-sensors. In this review, we classify luminescent nanomaterials into quantum dots (QDs), upconversion nanoparticles (UCNPs), and perovskite NCs and present their intrinsic emission mechanism. Furthermore, the recently emerging issues of efficiency, toxicity, and durability in these materials are discussed for better understanding of industry demands. As well, the future outlook will be offered for researchers to guide the direction of future research.

본 연구에서는 SiO2 나노파티클-전도성 고분자 PEDOT:PSS 복합 구조 기반의 유기발광다이오 드용 내부 광추출 구조를 간단한 용액 공정으로 제작하였다. 또한, 다양한 농도의 SiO2 나노파티클을 PEDOT:PSS에 분산하여 그 구조를 확인하였고, 상부/하부 버퍼레이어의 도입이 내부 광추출 구조 형성에 미치는 영향에 관하여 알아보았다.

본 연구에서는 인공광 광질에 따른 곰보배추의 생육, 엽형 및 항산화능을 비교하였다. 정식 후 56일째에 측정 된 엽장, 엽폭 및 엽수는 적색 LED(R)와 대조구인 형광등(FL) 처리구에서 유의적으로 높았고 혼합광(RB2:1)과 백색 LED(W) 처리구에서 낮았다. 엽형지수(엽장/엽폭)도 적색 LED(R)와 대조구인 형광등(FL) 처리구에서 유의적으로 높았고 혼합광(RB2:1)과 백색 LED(W) 처리구에서 낮았다. 지상부 생체중, 건물중 및 엽면적 모두 적색 LED(R) 처리구에서 가장 높았고 형광등(FL)과 청색 LED(B) 처리구가 그 다음으로 높게 나타났으며 혼합광 (RB2:1)과 백색 LED(W) 처리구에서 낮았다. 잎의 수하 현상은 정식 21일 이후부터 적색 LED(R)와 혼합광 (RB2:1) 처리구에서만 발생하였다. 엽록소 함량은 적색 LED(R) 처리구에서 가장 낮았다. 비엽중은 청색 LED(B) 처리구에서 가장 높았고 형광등(FL) 처리구에서 가장 낮았다. DPPH free radical 소거활성은 처리 간 유의차가 없었다. 위의 결과들을 종합하여 볼 때 형광등이 곰보배추를 실내에서 인공으로 재배 시 적합한 광원으로 판단된다.

In this study, we investigate the optical properties of InP/ZnS core/shell quantum dots (QDs) by controlling the synthesis temperature of InP. The size of InP determined by the empirical formula tends to increase with temperature: the size of InP synthesized at 140oC and 220oC is 2.46 nm and 4.52 nm, respectively. However, the photoluminescence (PL) spectrum of InP is not observed because of the formation of defects on the InP surface. The growth of InP is observed during the deposition of the shell (ZnS) on the synthesized InP, which is ended up with green-red PL spectrum. We can adjust the PL spectrum and absorption spectrum of InP/ZnS by simply adjusting the core temperature. Thus, we conclude that there exists an optimum shell thickness for the QDs according to the size.

A series of CaNb2O6:Dy3+, CaNb2O6:Eu3+ and CaNb2O6:Dy3+, Eu3+ phosphors were prepared by solid-state reaction process. The effects of activator ions on the structural, morphological and optical properties of the phosphor particles were investigated. XRD patterns showed that all the phosphors had an orthorhombic system with a main (131) diffraction peak. For the Dy3+-doped CaNb2O6 phosphor powders, the excitation spectra consisted of one broad band centered at 267 nm in the range of 210-310 nm and three weak peaks; the main emission band showed an intense yellow band at 575 nm that corresponded to the 4F9/2→ 6H13/2 transition of Dy3+ ions. For the Eu3+-doped CaNb2O6 phosphor, the emission spectra under ultraviolet excitation at 263 nm exhibited one strong reddish-orange band centered at 612 nm and four weak bands at 536, 593, 650, and 705 nm. For the Dy3+ and Eu3+-codoped CaNb2O6 phosphor powders, blue and yellow emission bands due to the 4F9/2→ 6H15/2 and 4F9/2→ 6H13/2 transitions of Dy3+ ions and a main reddish-orange emission line at 612 nm resulting from the 5D0→ 7F2 transition of Eu3+ ions were observed. As the concentration of Eu3+ ions increased from 1 mol% to 10 mol%, the intensities of the emissions due to Dy3+ ions rapidly decreased, while those of the emission bands originating from the Eu3+ ions gradually increased, reached maxima at 10 mol%, and then slightly decreased at 15 mol% of Eu3+. These results indicate that white light emission can be achieved by modulating the concentrations of the Eu3+ ions incorporated into the Dy3+-doped CaNb2O6 host lattice.

The discovery of new luminescent materials for use in light-emitting diodes(LEDs) has been of great interest, since LED-based solid state lighting applications are attracting a lot of attention in the energy saving and environmental fields. Recent research trends have centered on the discovery of new luminescent materials rather than on fine changes in well-known luminescent materials. In a sense, the novelty of our study beyond simple modification or improvement of existing phosphors. A good strategy for the discovery of new fluorescent materials is to introduce activators that are appropriate for conventional inorganic compounds, that have well-defined structures in the crystal structure database, but have not been considered as phosphor hosts. Another strategy is to discover new host compounds with structures that cannot be found in any existing databases. We have pursued these two strategies at the same time using composite search technology with particle swarm optimization(PSO). In this study, using PSO, we have tracked down a search space composed of Sr-Al-Si-O-N and have discovered a new phosphor structure with yellow luminescence; this material is a potential candidate for UV-LED applications

Inorganic phosphors based on ZrO2:Eu3+ nanoparticles were synthesized by a salt-assisted ultrasonic spray pyrolysis process that is suitable for industrially-scalable production because of its continuous nature and because it does not require expensive precursors, long reaction time, physical templates or surfactant. This facile process results in the formation of tiny, highly crystalline spherical nanoparticles without hard agglomeration. The powder X-ray diffraction patterns of the ZrO2:Eu3+ (1-20 mol%) confirmed the body centered tetragonal phase. The average particle size, estimated from the Scherrer equation and from TEM images, was found to be approximately 11 nm. Photoluminescence (PL) emission was recorded under 266 nm excitation and shows an intense emission peak at 607 nm, along with other emission peaks at 580, 592 and 632 nm which are indicated in red.

본 논문에서는 전기화학발광 소재로 널리 이용되는 Ruthenium 착화합물을 함유한 전기화학발광 소자의 활 성층 제작시, 인쇄성 및 공정성을 향상시키기 위해 Poly(methyl methacrylate) (PMMA)를 첨가하였을 때, PMMA의 함유량이 전기화학발광소자의 발광층 내 이온들의 이동 현상에 미치는 영향에 대하여 살펴보았다. 이를 위해, Ruthenium 착화합물과 이온성 액체가 9:1 비율로 섞인 용질이 Acetonitrile에 20 mg/ml 농도로 녹여진 용액과 Dichloromethane에 PMMA가 25 mg/ml의 농도로 용해된 용액을 세 가지 (10:0.14, 10:1 그리고, 10:3) 중량비로 섞어 서 준비한 용액으로부터 발광층을 형성하여 전기화학발광소자를 제작하고, 소자의 전기적 특성을 평가하였다. 그 결 과, 발광층 내의 PMMA 함유량이 증가할수록 Ruthenium 착화합물 기반 전기화학발광소자의 구동 전압은 점차 증가 하였고, PMMA의 양이 줄어들면 순방향 전압하의 전류와 역방향 전압하의 전류 차에 따라 나타나는 이력곡선 (hysteresis)이 점차 사라지는 것을 확인할 수 있었다.

CdSe/CdZnS core/shell/lignad 구조를 가지는 red quantum dot을 발광층으로 사용하여 indium tin oxide(양전 극) glass위에 molybdeum oxide (MoO3), Poly(9-vinylcarbazole)(PVK), CdSe/CdZnS quantum dot, Zinc Oxide (ZnO)을 순차적으로 스핀코팅을 하고, aluminium(Al)(음전극)을 진공 열증착을 통해 다층구조를 제작하여 연구를 진 행하였다. 본 연구에 사용된 quantum dot의 PL peak는 625 nm으로 관찰되었다. 제작된 소자는 약 7 V에서 발광하 기 시작하였으며, 이를 소자의 turn-on voltage로 판단하였다. 인가전압이 증가할수록 소자의 전류밀도와 휘도의 지수 함수적 증가를 관찰할 수 있었다. EL 스펙트럼의 peak는 11 V에서 627 nm이다가, 최대 동작전압인 19 V에서는 630 nm로 red shift 하였다. 소자의 최대 밝기는 210 cd/m2, 최대 전류밀도는 33 mA/cm2, 최대 전류효율은 0.5 cd/A로 측 정되었다.

본 연구에서는 대기 중 용액공정으로 유기발광다이오드(OLED)를 구현하였으며, 발광재료로서 고분자와 저분자 가 혼합된 하이브리드 host 물질과 저분자 dopant를 사용하였고, 고분자 소재의 홀이동층과 저분자 소재의 전자이동층 을 사용하였다. 모든 유기층들을 대기 중에서 용액공정으로 스핀코팅 되었으며, 용액공정 기반 OLED의 효율 향상을 위 해서 발광층의 두께 및 열처리 공정의 최적화 조건에 대해서 살펴보았다.

적색 K2SiF6:Mn4+ 형광체는 SiO2 in/HF/KMnO4H2O solution 용액의 산화환원 반응에 의해 합성된다. 이 형광체 는 450 nm 이하의 파장에서 여기되어 Mn4+의 2Eg → 4A2g에 의해 반치폭이 10 nm인 약 634 nm의 적색 빛을 발광한다. 입자의 크기는 약 5 ㎛이고 결정구조는 Fm-3m (225)의 공간군을 가지는 입방정계이다 (JCPDS85-1382). 온도의존 발광 스펙트럼에서는 약 175 ℃에서의 발광강도가 상온에서보다 66 %까지 감소하였다. 이 형광체는 청색 발광을 하는 InGaN LED에 의해 효과적으로 여기 될 수 있어서 녹색이나 황색 형광체와 함께 사용하여 연색지수가 높은 백색 LED를 만들 수 있다.

To prepare Mn4+-activated K2TiF6 phosphor, a precipitation method without using hydrofluoric acid (HF) was designed. In the synthetic reaction, to prevent the decomposition of K2MnF6, which is used as a source of Mn4+ activator, NH5F2 solution was adopted in place of the HF solution. Single phase K2TiF6:Mn4+ phosphors were successfully synthesized through the designed reaction at room temperature. To acquire high luminance of the phosphor, the reaction conditions such as the type and concentration of the reactants were optimized. Also, the optimum content of Mn4+ activator was evaluator based on the emission intensity. Photoluminescence properties such as excitation and emission spectrum, decay curve, and temperature dependence of PL intensity were investigated. In order to examine the applicability of this material to a white LED, the electroluminescence property of a pc-WLED fabricated by combining the K2TiF6:Mn4+ phosphor with a 450 nm blue-LED chip was measured.

본 연구의 목적은 폐쇄형 식물생산시스템에서 세가지 혼합 LED와 형광등에서 자란 적치마 상추의 생육과 광 이용효율을 비교하는 것이다. 18일간 육묘한 적치마상추 묘를 적색(R, 655nm), 청색(B, 456nm), 녹색(G, 515nm), 백색(W, 456nm + 558nm)의 혼합 LED(R:B=8:2, R:W:B =8:1:1, R:G:B=8:1:1)와 형광등이 설치된 폐쇄형 식물생산시스템에 정식하였다. 형광등에서 자란 상추는 모든 LED 처리에 비해 유의적으로 높은 엽형지수를 보였다. 지상부와 지하부 생육에서 LED 처리간 유의적 차이를 보이지 않았으나, 모든 LED 처리가 형광등에 비해 약 34% 지상부 생체중의 증가를 유도시켰다. 한편, 정식 후 4주차에 형광등의 총 소비 전력은 145kW인 반면, LED 처리구들에서 형광등의 약 1/3배인 54kW를 나타냈다. LED 처리구들의 건물중에 대비한 광 이용 효율은 약 34mg/W였으며, 이는 형광등 보다 약 3.5배 높은 값이었다. 결론적으로, 본 연구는 식물 생산 시스템에서 적절한 조합의 LED 조사는 형광등에 비해 상추 생장을 증진시킬 수 있으며 추가적으로 에너지 절감을 통해 광 이용효율도 극대화 할 수 있음을 보여주었다.

Eu2+ 이온이 도핑된 질화물 형광체 Sr2Si5N8:Eu2+는 탄소열 환원 질화법 (Carbothermal Reduction Nitridation, CRN)을 이용하여 제조된다. X-선 회절분석기를 이용하여 구조를 관찰할 수 있다. 흡수 밴드 피크인 470 nm 는 Photoluminescence Exitation (PLE) 측정을 통해 확인할 수 있다. 이러한 여기 광은 InGaN 기반으로 한 발광다이오 드에 적용시키기에 효과적일 것으로 기대되며, (Sr1-xEux)2Si5N8:Eu2+ 형광체는 Eu2+ 이온 도핑 농도에 따라 628 nm 부터 670 nm 까지의 피크 파장을 얻을 수 있다. Eu2+의 농도가 증가할수록 발광 파장이 길어지는 적색 편이 현상을 관찰할 수 있다. 청색 발광다이오드에 Y3Al5O12:Ce3+ 형광체와 함께 적용하여 우수한 연색성을 갖는 백색광을 얻을 수 있었다.

투명한 교류 분말형 전계발광 소자는 Electroluminescence (EL) 용 ZnS계 형광체와 시아노 에틸 유기바인더의 첨가량을 달리하여 제작하였다. 전면전극 indium thin oxide(ITO) glass 위에 약 3 μm 크기 의 형광체로 발광층을 형성하여 silver nanowire(Ag NW)를 스핀코팅으로 후면전극 형성 후 연구를 진행 하였다. 본 연구에 제작된 소자의 발광휘도와 투과도을 통해 등황색 계열의 약 585 nm의 주파장 스펙트 럼을 확인하였고 형광체의 첨가량이 낮아질수록 발광휘도가 약 80 %로 감소, 투과도는 약 30 % 증가하 는 것을 알 수 있었다.

본 논문은 Y3Al5O12:Ce3+(YAG:Ce3+) 단결정과 CaAlSiN3:Eu2+(CASN) 형광체에 관하여 연구하였다. 단결정은 floating zone법을 통해 성장시켰다. XRD 측정결과 JCPDS Card(#73-1370)에 상응하며 공간군 la-3d(230)에 속해있고 Cubic 구조로 된 것을 확인할 수 있었다. 단결정의 PL은 550 nm의 발광피크와 반치폭이 71 nm인 넓은 스펙트럼을 나 타냈고 PLE는 350 nm와 460 nm의 피크값을 나타냈다. CASN 분말의 PL은 604 nm, PLE는 460 nm의 피크값을 나타 냈다. CASN을 YAG:Ce3+ 단결정에 코팅하고 blue LED에 적용 후 측정한 결과, 측정한 PL 스펙트럼에서 CASN의 농도 증가에 따라 red shift 현상이 증가함을 알 수 있다. 연색성 또한 YAG:Ce3+ 단결정에서의 Ra는 67, CASN 10 wt%에서 는 78로 개선되는 것을 확인할 수 있었다.

CaAl2O4:RE3+(RE = Tb or Dy) phosphor powders were synthesized with different contents of activator ions Tb3+ and Dy3+ by using the solid-state reaction method. The effects of the content of activator ions on the crystal structure, morphology, and emission and excitation properties of the resulting phosphor particles were investigated. XRD patterns showed that all the synthesized phosphors had a monoclinic system with a main (220) diffraction peak, irrespective of the content and type of Tb3+ and Dy3+ ions. For the Tb3+-doped CaAl2O4 phosphor powders, the excitation spectra consisted of one broad band centered at 271 nm in the range of 220-320 nm and several weak peaks; the main emission band showed a strong green band at 552 nm that originated from the 5D4→ 7F5 transition of Tb3+ ions. For the Dy3+-doped CaAl2O4 phosphor, the emission spectra under ultraviolet excitation at 298 nm exhibited one strong yellow band centered at 581 nm and two weak bands at 488 and 672 nm. Concentration-dependent quenching was observed at 0.05 mol of Tb3+ and Dy3+ contents in the CaAl2O4 host lattice.

White organic light-emitting diodes with a structure of indium-tin-oxide [ITO]/ N,N-diphenyl-N,N-bis-[4-(phenylm- tolvlamino)-phenyl]-biphenyl-4,4-diamine [DNTPD]/ [2,3-f:2, 2-h]quinoxaline-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile [HATCN]/ 1,1- bis(di-4-poly-aminophenyl) cyclo -hexane [TAPC]/ emission layers doped with three color dopants/ 4,7-diphenyl-1,10- phenanthroline [Bphen]/ Cs2CO3/ Al were fabricated and evaluated. In the emission layer [EML], N,N-dicarbazolyl-3,5-benzene [mCP] was used as a single host and bis(2-phenyl quinolinato)-acetylacetonate iridium(III) [Ir(pq)2acac]/ fac-tris(2- phenylpyridinato) iridium(III) [Ir(ppy)3]/ iridium(III) bis[(4,6-di-fluoropheny)-pyridinato-N,C2] picolinate [FIrpic] were used as red/green/blue dopants, respectively. The fabricated devices were divided into five types (D1, D2, D3, D4, D5) according to the structure of the emission layer. The electroluminescence spectra showed three peak emissions at the wavelengths of blue (472~473 nm), green (495~500 nm), and red (589~595 nm). Among the fabricated devices, the device of D1 doped in a mixed fashion with a single emission layer showed the highest values of luminance and quantum efficiency at the given voltage. However, the emission color of D1 was not pure white but orange, with Commission Internationale de L'Eclairage [CIE] coordinates of (x = 0.41~0.45, y = 0.41) depending on the applied voltages. On the other hand, device D5, with a double emission layer of mCP:[Ir(pq)2acac(3%) +Ir(ppy)3(0.5%)]/ mCP:[FIrpic(10%)], showed a nearly pure white color with CIE coordinates of (x = 0.34~0.35, y = 0.35~0.37) under applied voltage in the range of 6~10 V. The luminance and quantum efficiency of D5 were 17,160 cd/m2 and 3.8% at 10 V, respectively.

CdSe/CdZnS core/shell/lignad 구조를 가지는 red quantum dot을 이용하여 indium tin oxide(양전극) glass 위에 poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate)(PEDOT:PSS), CdSe/CdZnS quantum dot, 2,2,2"-(1,3,5-Benzinetriyl)-tris (1-phenyl-1-H-benzimidazole) (TPBi)을 순차적으로 스핀코팅을 하고, aluminium(Al) (음전극)을 진공 열증착 통해 다층구조를 제작하여 연구를 진행하였다. 본 연구에 사용된 quantum dot의 PL 측정과 흡수스펙트럼 측정을 통해 644 nm에서 PL peak가 나타나고, 602 nm에서 흡수 peak를 관찰할 수 있었다. 제작된 소 자는 8 V에서 발광하기 시작하여, 이는 turn-on voltage로 판단하였다. 전압이 증가함에 따라 전류밀도와 휘도가 지 수함수적인 증가를 보였다. 스펙트럼의 peak는 11 V에서 629 nm이다가, 최대 동작전압인 17 V에서는 645 nm로 red shift하였고, 반치폭 또한 11 V에서 44.6 nm이다가 17 V에서는 52.3 nm로 넓어지는 것을 관찰할 수 있었다. 스펙트 럼의 변화에 따라 색좌표도 변화하는 것을 관찰할 수 있었다.