We have patterned light emitting polymer from halo-precursor PPV [2,5-Bis(dimethyl-phenylsilyl)-1,4-bis(bromomethyl)benzene](BDMPS-PPV) and using the photobase generator(PBG) [{[(2,6-dinitrobenzyl)oxy]carbonyl}diphenylamine] through the photo-lithographic method by dehydrohalogenation reaction (E2 elimination reaction) and have successfully fabricated LEDs composed of patterned emissive layer (pattern resolution 10~30㎛). Used organic soluble halo-precursor BDMPS-PPV was synthesized through Gilch reaction under condition of 0.9 equivalent strong base. The device (configuration: ITO/ PEDOT:PSS /Polymer/Ca:Al) with photopatternable polymer by PBG showed better EL performances (lower turn-on voltage, higher maximum brightness, and EL efficiency) in contrast to behavior of LED through conventional thermal elimination methods. Based on experimently identified results, we could guess that the residual generated base may play the role of hole-transporting material, which influenced the enhanced electrical properties compared to thermally eliminated polymer. Also we have obtained the similar results of optical and electrical properties from UV exposed mixture with halo-precursor polymer and diphenylamine . We expect that this method will have several benefits for fabricating the device; in particular, the halo-precursor vinyl polymer can be simply patterned by the above method. Therefore, this photolithographic method is a potentially useful new technique for PLED fabrication in the market from microdisplay to large flat-panel display.
본 연구에서는 발광 다이오드용 고분자의 패턴형성에 관한 연구로써, 발광 다이오드용 고분자는 Gilch법에 의해 제조된 할로겐 전구체 고분자 폴리[{2-(디메틸페닐실릴)-1,4-페닐렌}(1-브로모에틸렌)]-co-{2-디메틸페닐실릴}-1,4-페니렌비닐렌]]과 광산염기제로 [{(2,6-디니트로벤질옥시)-카르보닐}-디페닐아민]을 사용하여 광학 마스크를 사용한 후 선택적으로 노광한 다음 유기용매에 용해되는 비노광부분 (전구체고분자)과 conjugation되어 유기용매에 불용성인 노광부분을 현상/건조 공정 통해 성공적으로 네카티브 패턴을 얻을 수 있었으며 (resolution 10~30㎛), 이러한 방법에 의해 발광디바이스를 제조할 수 있었다. 상기 반응은 염기촉매에 의한 탈수소할로겐화반응 (E2 반응)을 통해 이루어진다. 또한 흥미로운 결과로는, 패턴형성 후 발광효율이 감소하는 결과가 일반적인 경우이나 본 연구에서는 노광 후 광염기발생제로부터 발생된 염기인 디페닐아민의 정공 전달 역할 기능으로 인해 열제거 반응에 의해 생성된 고분자보다 향상된 발광효과 (낮은 turn-on 전압, 더높은 최대휘도, 발광효율)를 나타내었다. 이를 확인하기 위해 전구체고분자와 디페닐아민을 혼합하여 실험을 실시하여, 유사한 결과를 얻음으로써 효과를 확인할 수 있었다. 상기 결과로부터, 본연구에 사용된 광염기발생제로부터 발생된 잔류 염기가 전기적,광학적 효과의 향상에 기여함을 확인 할 수 있었다. 또한 상기 새로운 방법에 의해 향후 비닐 할로겐 전구체 발광 고분자들의 패턴형성이 가능해졌을 뿐만 아니라 패턴 형성 후에도 성능이 향상됨에 따라 향후 발광다이오드 제작의 한 방법으로 제시될 수 있을 것으로 생각한다.
