Organic light-emitting diodes (OLEDs) have studied and developed over last few decades due to their many advantages over conventional technologies for displays and solid-state lightings, for example, flexible form factor, cheap and easy processing. But there are two obstacles to be overcome for OLEDs to be extend their full potentials: the efficiency and stability of the devices. In this research, solution-processed, inorganic nanomaterials were inserted to improve both the efficiency and stability of the OLEDs. In particular, metal nanoparticles and inorganic hybrid sols were used in each chapters. In chapter 2, silver nanoparticles were synthesized by solution-phase reaction and introduced on the top of the anode of the polymer light-emitting diodes with well-dispersion state. The adapted silver nanoparticles act as the resonance spots with emissive materials to enhance the overall efficiency of the blue polymer light-emitting diodes, which are suffer from the lack of the efficient emitting materials with desired emission spectrum. In chapter 3, the light-extraction patterns were fabricated and transferred by simple self-assembly and soft lithography. The silica and alumina hybrid network is found to serve not only the light-extraction but also gas barrier property. Based on the light-extraction patterned composed of silica and alumina hybrid network, efficient, stable and flexible polymer light-emitting diodes were fabricated.
유기 발광 소자, 그 중에서도 고분자 발광 소자는 얇고 가벼우며 대면적화가 가능하고, 구부리고 늘리는 다양한 폼팩터 구현이 가능하다는 장점으로 인해 주목받아 왔다. 그러나 다양한 영역으로 저 가격에 적용되기 위해서는 여전히 효율, 그리고 수명의 개선이 필수적이다. 이에 따라 본 연구에서는 용액 공정 기반의 무기 나노 소재 도입을 통해 두 가지를 극복하고자 하였다. 먼저 챕터 2에서는 은 나노 입자를 쉽게 합성하고 도입하여, 현재 높은 색순도의 백색광 구현에 가장 걸림돌인 청색 발광 소자의 효율을 향상시키고자 하였다. 은 나노 입자의 국소 표면 플라즈몬 공명을 통해 쉽게 효율을 개선할 수 있었다. 챕터 3에서는 실리카 및 알루미나 졸을 통해 다양한 패턴을 도입하였으며, 이를 통해 단순히 효율 개선에 그치지 않고 수명 또한 향상시키면서도 구조 도입을 통한 광학적 특성 변화를 최소화 하는 것에 주안점을 두고 연구를 진행하였다. 또한 결과적으로 유연 구동이 가능한 소자 제조에 성공하였다.
