지식나눔

oled 전기전도성~답변 좀 꼭 달아주세요~

OLED에서, 유기물질은 파이 전자의 분극의 결과로서 전기전도성이 생긴다고 하는데 왜 그런가요? (가능하다면 그림으로도 함께 설명 해주시면 감사하겠습니다.) 그리고 모든 유기물이 전기적으로 전도성을 갖는지요?
  • 유기물질
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답변 3
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    안길홍님의 답변

    (1) OLED의 유기발광물질에서의 전기전도성은 아무런 의미가 없습니다. 단지 bandgap만이 중요 의미를 가지고 있습니다. 꼭 전기전도도를 알아야 겠다면 물질의 종류에 따라 저항값이 대략 10~50Ω 정도 나옵니다. (2) 유기물질은 거의 대부분 전기전도성을 가지고 있지 않습니다. 단, 특수한 PEDOT:PSS와 같은 물질은(거의 대부분 Sulfur를 함유하고 있는 물질이 많음) 전기 전도성을 가지고 있습니다.
    (1) OLED의 유기발광물질에서의 전기전도성은 아무런 의미가 없습니다. 단지 bandgap만이 중요 의미를 가지고 있습니다. 꼭 전기전도도를 알아야 겠다면 물질의 종류에 따라 저항값이 대략 10~50Ω 정도 나옵니다. (2) 유기물질은 거의 대부분 전기전도성을 가지고 있지 않습니다. 단, 특수한 PEDOT:PSS와 같은 물질은(거의 대부분 Sulfur를 함유하고 있는 물질이 많음) 전기 전도성을 가지고 있습니다.

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  • 답변

    이창석님의 답변

    질문하신 내용을 보아하니, 전도성 고분자가 무엇인지 설명하면 될것같습니다. 유기물은 저분자와 고분자 물질로 나뉠 수 있는데, 고분자 물질은 분자의 결합 사슬이 길게 반복적으로 나타나는 것으로, 응집체를 형성하게 되면 섬유, 플라스틱, 고무를 형성하게 됩니다. 위 물질에서 느껴지듯이 초기에는 절연체로 알려졌던 고분자 물질이, "전도성 고분자"라는 타이틀로 2000년 노벨 화학상이 수여됩니다. 탄소의 단일 및 이중 결합이 반복적으로 나타나는 구조에서 말씀하신 파이 전자는 delocalized, 즉 자유롭게 이동이 가능하므로 전기 전도도에 기여하게 됩니다. 최근 활발히 연구가 진행되고 있는 그래핀의 높은 전하 이동도 역시 같은 개념에서 출발합니다.
    질문하신 내용을 보아하니, 전도성 고분자가 무엇인지 설명하면 될것같습니다. 유기물은 저분자와 고분자 물질로 나뉠 수 있는데, 고분자 물질은 분자의 결합 사슬이 길게 반복적으로 나타나는 것으로, 응집체를 형성하게 되면 섬유, 플라스틱, 고무를 형성하게 됩니다. 위 물질에서 느껴지듯이 초기에는 절연체로 알려졌던 고분자 물질이, "전도성 고분자"라는 타이틀로 2000년 노벨 화학상이 수여됩니다. 탄소의 단일 및 이중 결합이 반복적으로 나타나는 구조에서 말씀하신 파이 전자는 delocalized, 즉 자유롭게 이동이 가능하므로 전기 전도도에 기여하게 됩니다. 최근 활발히 연구가 진행되고 있는 그래핀의 높은 전하 이동도 역시 같은 개념에서 출발합니다.

    답변 감사드립니다. 많은 도움 되었어요~^^

  • 답변

    안길홍님의 답변

    Orbital에는 s,p,d,f orbital이 있으며, 이에 의한 결합구조에는 공유결합, 시그마(σ)결합, 파이(pi, p orbital을 그리스 말로 pi 즉 π 로 나타내고 있음)결합 등으로 구분할 수 있는데, 파이결합의 구조는 시그마결합보다 결합의 강도가 약하여 느슨한 형태로 구조를 이루고 있습니다. 즉 전자구름(electron cloud)의 사이 사이의 결합강도가 약하다는 것입니다. 그리고 파이결합은 p orbital을 구조입니다. 파이결합에서는 전기가 잘 통한다는 것은 전기를 가하였을 때, 즉 전자(전자운)가 파이결합의 구름사이를 쉽게통과할 수 있는 공간이 있다는 것입니다. 그리고 파이결합은 느슨한 구조를 가지고 있기 때문에 다른 물질과 결합할 수 있는 기회도 많다는 것입니다. Alq3는 단분자 형태로써 pyridyl side에 다른 물질과 결합할 수 있는 p(즉 파이) orbital을 가지고 있습니다. 이에 의하여 Alq3가 형광물질과 결합하여 빛을 내기 때문에 OLED소재로 사용하고 있습니다. OLED의 p(파이) orbital인 alq3는 전기전도성 보다 photochemical특성을 이용한 사례라고 할 수 있습니다. 유기화합물은 유전체(dielectrics)로써 전기절연체라고 할 수 있습니다. 여기에 금속 또는 파이결합을 가진 단분자를 혼합하게되면 유기물질 단독으로 된 물질보다 전기의 도전성이 높아지는 것은 분명한 사실입니다.
    Orbital에는 s,p,d,f orbital이 있으며, 이에 의한 결합구조에는 공유결합, 시그마(σ)결합, 파이(pi, p orbital을 그리스 말로 pi 즉 π 로 나타내고 있음)결합 등으로 구분할 수 있는데, 파이결합의 구조는 시그마결합보다 결합의 강도가 약하여 느슨한 형태로 구조를 이루고 있습니다. 즉 전자구름(electron cloud)의 사이 사이의 결합강도가 약하다는 것입니다. 그리고 파이결합은 p orbital을 구조입니다. 파이결합에서는 전기가 잘 통한다는 것은 전기를 가하였을 때, 즉 전자(전자운)가 파이결합의 구름사이를 쉽게통과할 수 있는 공간이 있다는 것입니다. 그리고 파이결합은 느슨한 구조를 가지고 있기 때문에 다른 물질과 결합할 수 있는 기회도 많다는 것입니다. Alq3는 단분자 형태로써 pyridyl side에 다른 물질과 결합할 수 있는 p(즉 파이) orbital을 가지고 있습니다. 이에 의하여 Alq3가 형광물질과 결합하여 빛을 내기 때문에 OLED소재로 사용하고 있습니다. OLED의 p(파이) orbital인 alq3는 전기전도성 보다 photochemical특성을 이용한 사례라고 할 수 있습니다. 유기화합물은 유전체(dielectrics)로써 전기절연체라고 할 수 있습니다. 여기에 금속 또는 파이결합을 가진 단분자를 혼합하게되면 유기물질 단독으로 된 물질보다 전기의 도전성이 높아지는 것은 분명한 사실입니다.

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