X-ray Scattering Study on Surface and Interfacial Morphology of Hole Layers in Organic Light Emitting Diode
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 김현정
- 발행년도 2018
- 학위수여년월 2018. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 물리학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000063034
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
본 논문에서는 유기박막 디스플레이를 구성하는 정공층에서 정공주입층(Hole injectionlayer, HIL)과 정공전달층(Hole transport layer, HTL)을 스핀코팅으로 제조하여 후처리온도에 따른 모폴로지 변화를 X-선 반사와 스침각 산란 등을 통해 비교 연구하였다. HIL은 4,4’,4”-Tris[(3-methylphenyl)phenylamino] triphenylamine(m-MTDATA)을 사용하였고, HTL은 4,4’,4”-Tris(carbazol-9-yl) triphenylamine(TCTA)을 사용하였다. 실리콘 기판 위에 스핀코팅으로 샘플을 제작하였다. X-선 반사를 통해 열처리 온도에 따라 거칠기와 밀도의 변화가 생겨나는 것을 확인하였고, 스침각 산란 결과로부터 처리 온도에 따라 정공층의 ordering이 변화하고 표면의 diffusion이 강해지는 경향을 확인할 수 있었다. 용매와 열처리 온도에 따라 박막을 구성하는 분자의 배열이 달라지는 것을확인하였다. TCTA 필름의 경우 톨루엔 용매에선 배열의 정도를 보이지 않았지만 클로로벤젠 용매에선 유리전이온도 이상의 가열을 거치면서 배열성이 생기는 것을 보았다. m-MTDATA 필름은 톨루엔 용매만 사용했으며 상온에서 강한 배열성을 보였다. 두 물질로 구성된 이층 박막에선 HIL층의 열처리 후에도 혼화가 일어나는 것을 확인하였다. 전류 특성 측정에서는 단일 시료 박막에서는 클로로벤젠 용매를 사용한 TCTA 필름을 제외하고 열처리온도가 높아질수록 전류밀도가 증가하는 것을 확인하였다. 이층 박막에서는 혼화를 거친 후에도 모폴로지의 변화는 볼 수 있었지만 전류의 흐름의 변화는 볼 수 없었다. 결과적으로 다른 용매를 사용한 유기층의 혼합이 계면의 혼합에 의한 모폴로지 변화에는 영향을 미치지만 전기적 특성에는 큰 영향을 미치지 못하는 것을 확인하였다.
more초록/요약
In this work, we study surface and interfacial morphology of a hole injection/transport layer in organic light emitting diode by X-ray reflectivity and grazing incidence wide angle X-ray scattering (GIWAXS). In this work, 4,4’,4”-Tris[(3-methylphenyl)phenylamino]triphenylamine (m-MTDATA) is used as a hole injection layer (HIL) and 4,4 ', 4 "-Tris (carbazole-9-yl)triphenylamine (TCTA) is used as a hole transport layer (HTL), which were spun-cast on a Si substrate. The roughness and the density profile with depth were measured by X-ray reflectivity due to the heat treatment temperature. The ordering of the hole layers and the diffusion of the surface were also investigated by GIWAXS. We observed different degree of ordering depending on solvents and heat treatment temperature. In TCTA films, no ordering in a film with toluene solvent, but higher degree of ordering appeared in that of chlorobenzene solvent as the treatment temperature is increasing up to 180℃ above the glass transition temperature. Whereas m-MTDATA film using only toluene solvent show higher ordering without heat treatment. In bilayer thin film composed of HIL and HTL, mixed layer between HIL and HTL was observed after the heat treatment of bottom layer. Current density as a function of the applied voltage increases with higher treatment temperature in a single layer system, except in TCTA with chlorobenzene solvent. Morphological change of the mixed layers due to the difference of the solvent was also observed, whereas no change was observed in I-V characteristics due to the intermixing effect. Therefore the mixing layer does not show any electrical characteristics although it affected the morphology change due to the interfacial mixing.
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