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제106회 대한화학회 학술발표회, 총회 및 기기전시회 안내 발광다이오드 소자의 광추출 효율 향상을 위한 기능성 물질의 직접 나노 패터닝 기술 연구

등록일
2010년 8월 19일 13시 10분 15초
접수번호
1403
발표코드
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발표시간
금 16시 : 10분
발표형식
심포지엄
발표분야
고분자화학 - 나노임프린팅 기술과 기능성 소재
저자 및
공동저자
이헌
고려대학교 신소재공학과, Korea
최근 LED 소자의 다양한 장점들이 부각되면서 LCD back-light, 휴대용 전자기기, 조명기구 등 다양한 응용분야로 적용되고 있다. 하지만 보다 다양한 분야로 LED 소자가 적용되기 위해서는 기존의 LED 소자 보다 향상된 발광 효율이 필요하다. LED 소자의 발광 효율은 internal quantum efficiency와 light extraction efficiency에 의해 결정되는데 현재 GaN의 MOCVD 기술의 발전에 의해 internal quantum efficiency는 80~90%까지 향상되었으나 아직까지 light extraction efficiency는 그에 미치지 못하고 있는 실정이다. LED 소자의 light extraction efficiency를 향상시키기 위해 다양한 시도들이 진행되고 있는 가운데 LED 소자의 표면에 2차원 광결정 구조를 형성하게 되면 LED 소자의 light extraction efficiency가 비약적으로 향상된다는 다수의 연구 결과가 발표되고 있다. 하지만 기존의 나노 패터닝 기술을 이용하여 광결정 구조를 제작할 시에 필수적으로 필요한 건식 식각 공정에 의해 LED 소자의 표면에 형성되어 있는 TCO층 혹은 p-GaN층의 전기적 특성이 열화되는 문제가 발생되고 있다. 이러한 전기적 특성의 열화를 방지하면서 LED 소자의 light extraction efficiency를 향상시키기 위해서는 높은 굴절율을 갖는 기능성 물질의 직접 나노 패터닝 공정을 통해 광결정 구조를 제작하는 기술에 대한 연구가 필요하다. 나노 임프린트 리소그래피 기술은 몰드와 임프린팅 레지스트와 접촉을 통해 몰드 표면에 형성되어 있는 나노 패턴을 임프린팅 레지스트층으로 전사하는 기술이다. 따라서 이러한 나노 임프린트 리소그래피 기술의 특성을 이용하게 되면 기능성 물질의 직접 나노 패터닝이 가능하다. 본 연구에서는 sol 용액과 nanoparticle 용액을 임프린팅 레지스트로 이용하여 나노 임프린트 리소그래피 공정을 진행함으로써 기능성 물질의 나노 패턴을 직접 형성하는 기술에 대한 연구를 진행하였고 이를 LED 소자로 적용하여 전기적 성질의 저하를 방지하면서 light extraction efficiency를 향상시키는 기술에 대한 연구를 진행하였다.

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