KOSEN 한인과학기술자네트워크

도펀트의 농도는 최저0.5%에서 80% 까지 다양하게 도핑 될 수 있습니다.발광층에서 전자와 홀이 어떻게 이동하는가에대하여서는 여러가지 이론이 있으나, 0.5%와 같은 저농도의 경우에는 일반적으로 호스트 물질을 타고 전자와 홀이 주입된후 이중 일부가 도펀트로 트랩되게 되는데, 이때 트랩되는 전자와 트랩되는 홀이 만나게 되면 발광이 나타난다는 의견이 가장 합리적인것으로 판단되고 있습니다. 전자와 정공, 즉 캐리어는 도펀트와 호스트의 에너지 레벨 차가 별로 나지 않을 경우에는 트랩과 릴리즈를 반복하며 호스트 물질의 호모레벨과 루모레벨을 따라 흐르며 트랩될때 도펀트 내에서 전자와 정공이 만나 발광하여 소멸 될 때까지 이동하게 됩니다.？도펀트와 호스트의 에너지 레벨차가 큰 경우에는 릴리즈가 되기 어려우므로, 트랩된 상태에서 상대 캐리어가 도펀트에 트랩되기를 기다리게 됩니다. 이러한 저농도의 경우 도펀트와 도펀트 사이의 거리가 멀어 도펀트와 도펀트 사이의 에너지 트랜스퍼는 일어나지 않는 것으로 간주 하고 이동 메카니즘은 호스트에, 발광 메카니즘은 도펀트에 디펜던트 하다는 것이 가장 중요한 논리입니다. 하지만, 고농도로 발광물질을 도핑한 경우 전자와 정공은 호스트를 타고 흐르수도 있으나, 도펀트를 타고 흐를수도 있습니다.에너지 레벨차가 별로 나지 않는 경우에는 저농도와 같이 도펀트와 호스트를 넘나들면서 흐르지만, 도펀트에서 도펀트로의 호핑이 가능하여 이동도 특성은 복합된 모습으로 나타나게 됩니다.에너지 레벨차가 크게 나게 되어 릴리즈가 힘들어지게 된 상태에서도 도펀트에서 도펀트로의 에너지 트랜스퍼가 일어나게 되어 여전히 전자와 정공이 도펀트 에너지 레벨을 타고 흐를수 있습니다.전자와 정공의 이동 메카니즘에 호스트와 도펀트의 호모 루모 에너지 차 및 도핑 농도가 관여하게 되므로 각 파라미터에 대한 조율이 필요합니다.여기까지가 인광재료와 호스트 물질이 작용하는 이론이며, 이 이론은 호스트 물질이 고분자인가 저분자인가에 국한되지 않는 이론입니다.추가적으로 호스트 물질의 트리플렛 에너지와 호모 루모 준위에 대해 궁금하다고 하셨는데, 이것은 발광 메카니즘을 추가적으로 이야기 해야 하겠습니다. 위에서 말씀드린 내용은 어떻게 양극과 음극에서 들어온 전자와 정공이 발광층에서 흘러 도펀트로 이동하느냐였다면, 이번에는 물질 내의 에너지 측면에서 이야기 해야 하겠습니다.일단 도펀트에 전자와 정공이 만나게 되면, 피코초 이내에 호모와 루모 에너지로 정렬되게 됩니다.？이렇게 만나게 된 전자와 정공쌍을 엑시톤이라 하며, 이 엑시톤이 에너지를 소실하며 발광현상을 일으키게 됩니다. 그런데 이러한 엑시톤에는 형광과 인광이 있다는 것을 아실겁니다.？우선적으로 형광인 상태에서 만나게 되나, 인광 도펀트의 경우 이리듐과 같은 물질을 사용하여 빠른 속도로 트리플렛 에너지 레벨로 치환시키고 긴 라이프 타임을 가지도록 물질이 설계되어 있습니다.그런데, 이렇게 프리플렛 에너지로 치환된 이후 그 옆에 도펀트보다 낮은 트리플렛 에너지를 가지게 되는 호스트 물질이 있게 된다면 도펀트에 집중 되었던 엑시톤이 호스트로 다시 빠져나가게 될것입니다.그러므로 호스트가 높은 에너지 레벨을 가져 양자우물과 같이 도펀트에서 엑시톤이 빠져나가는 것을 막아 주어야 하는것입니다. 정리해 보자면, 호스트 물질의 적절한 준위의 호모 루모 레벨은 처음에 설명드린 트랜스포트 특성때문에 중요하며,？트리플렛 에너지는 발광 특성 때문에 중요합니다.트리플렛에너지라는 것은 하나의 에너지 준위로써, 호모 루모와 같은 에너지 레벨의 개념입니다.답변이 되었으면 좋겠습니다, 더 궁금하신 것이 있으시면, 연랍부탁드립니다.？