Giant surface potential의 연구를 위한 Alq3유도체 설계 및 합성

Abstract

Abstract

Alq3는 Organic light-emitting diodes (OLED’s)에서 대표적인 유기 전자 재료로써 발광층(emission layer)과 전자수송층(electron transport layer) 에 주로 사용되고 있다. 한편 최근 논문에서 Alq3를 빛이 없는 조건에서 Au substrate 표면에 진공증착(vacuum deposition)시켰을 때 매우 높은 표면전위(surface potential)를 보이는 것으로 보고 되었으며 이를 giant surface potential(gSP)로 소개 하고 있다. 본 논문에서는 Alq3유도체의 리간드 구조와 중심 금속의 변화가 giant surface potential과 molecular orientation에 미치는 영향을 알아보기 위해 Alq3의 리간드로 쓰이는 8-hydroxyquinoline의 7번 위치와 5번 위치에 다양한 치환기가 연결된 8-hydroxyquinoline유도체를 이용하여 다양한 Alq3유도체를 합성하였다. 그리고 Alq3유도체를 빛이 없는 조건에서 ITO-coated glass, quartz, Si substrate위에 진공증착(vacuum deposition)하여 박막소자를 제작한 뒤 UV-Vis spectrum, surface potential과 electroabsorption을 측정 하였다. 측정 결과들을 종합 해 볼 때 7-propyl-8-hydroxyquinoline을 리간드로 사용한 Al(7-pyq)3와 Ga(7-pyq)3의 경우 surface potential과 electroabsorption에서 Alq3, Gaq3와 반대극성을 보였으며 3 배 가량 큰 값을 보인 것이 가장 큰 특징이었으며, gallium compound는 aluminum compound와 유사한 측정 결과를 보였다. 또한 8-hydroxyquinoline의 5번 위치에 halogen치환기가 연결된 Alq3유도체의 경우 surface potential과 electroabsorption에서 Alq3와 같은 극성을 보였으나, 보다 큰 값을 가지는 것을 알 수 있었다. Alq3유도체의 dipole moment와 위의 결과들을 고려 해 볼 때 Alq3유도체의 리간드가 surface potential과 molecular orientation을 결정하는데 중요한 역할을 하는 것으로 결론 지을 수 있었다.