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.

본 연구에서 7,7'-(2,2'dimethoxy-1,1'-binaphthyl-3,3'-diyl) bis(4-(thiophen-2-yl) benzo[e] [1,2,5] thiadiazole (TBT) 라는 binaphthyl기를 기반으로 가지는 녹색 도판트 물질을 합성하였다. 추가적으로 인광 발광 물질인 iridium(III)bis[(4,6-di-fluoropheny)-pyridinato -N,C2]picolinate (FIrpic)을 홀 수송용 호스트 물질인 N,N'-dicarbazolyl-3,5-benzene (mCP)에 도핑하고, TBT와 bis(2-phenylquinolinato)-acetylacetonate iridium(III) (Ir(pq)2acac)를 전자 수송용 호스트 물질인 1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazole-2-yl)benzene (TPBi)에 도핑하여 백색 빛을 발광하는 white organic light emitting diode (OLED)를 제작하였다. TBT를 사용하여 제작한 white OLED의 최대발광 효율과 외부 양자 효율은 각각 5.94 cd/A 과 3.23%를 나타냄을 알 수 있었다. Commission Internationale de I'Eclairage (CIE) 색 좌표의 값은 1000 nit에서 (0.34, 0.36)을 띄면서 순백색을 구현함을 확인하였다.

청색 발광대역을 갖는 Polyfluorene Polymer(PFO) 베이스 Blue-OLED의 PFO Emitting layer에 YAG형광체를 분산시켜, Blue light와 Down-conversion 된 Yellow light를 얻고 이들의 보색혼합으로 백색광을 얻는 W-OLED 소자를 제작하였다. 소자의 기본구조는 5층의 적층구조를 가지며 cathode(Al)/YAG@PFO/TPD/TiOPc/Anode(ITO)의 단순한 구조로 기판유리를 제외하고 1000nm 이하의 두께로 제작이 가능한 초박막 구조의 W-OLED이다. YAG 형광체가 분산된 W-OLED의 전류밀도는 형광체가첨가되지 않은 경우에 비하여 약 2배 이상의 전류밀도증가를 나타내었다. 이는 첨가된 YAG 형광체의 표면전하에 기인한 것으로 생각된다. 전류밀도의 증가는 청색발광 휘도의 증가와 함께 down-conversion된 황색광이 증가하여 B+Y=White 보색 혼합된 백색광이 방출되었다. 적절한 동작을 위한 소자의 동작전압은 전류밀도 증가량의 변화율에서 주목할 만한 특이점이 나타나지 않는 전압범위인 15V-25V 구간으로 판단된다.