JALS
JooAm Angular
Luminescence Spectrometer
엑시톤의 배향과 위치(분포) 측정기
개요
JALS는 유기 LED (OLED), 양자점 LED (QDLED) 또는 페로브스카이트 LED (PeLED)와 같은 LED 또는 박막에서 방출 각도와 편광에 따른 PL 및 EL 스펙트럼을 측정하고 내재된 시뮬레이션 소프트웨어를 이용하여 엑시톤의 배향과 위치(분포)를 측정하는 시스템입니다. 나아가 전류밀도-전압-휘도, 효율 (휘도효율, 전력효율, 외부발광효율) 등을 분석할 수 있습니다. 또한 다양한 재료에 대한 굴절률 데이터가 시뮬레이터에 포함되어 있습니다.
용도 및 특징
유기, QD 및 하이브리드 LED의
발광쌍극자의 배향 측정
엑시톤 위치 및 분포 측정
J-V-L 및 효율 측정
상부 및 하부 발광 또는 tandem 소자 구조 적용 가능
정확함 (발광쌍극자 수평배향율 정확도: ±1%)
시편 정렬 용이
다양한 파장의 광원 선택 가능
작동 모드
광발광 (PL) : 발광쌍극자 수평배향율 측정
박막의 엑시톤(발광쌍극자)으로부터 방출되는 각도별 p-편광 PL 스펙트럼을 측정하고 이를 이용하여 발광체 (발광쌍극자)의 배향 (또는수평배향율)을 추출함.
장비의 간략한 다이아그램과 장치 사진
측정 및 분석 예
측정한 p-편광 각도별 스펙트럼을(왼쪽 그림 및 오른쪽 그림의 점)과 이를 이용하여 추출한 수평배향율을 이용하여 시뮬레이션한 스펙트럼(오른쪽 그림 실선)의 비교
발광체 수평배향율은 효율과 각도별 발광스펙트럼 (발광색 및 강도)에 지대한 영향을 미침 (수평배향은 무작위 배향에 비하여 효율이 1.5배 향상됨)
도판트 발광체의 수평배향율은 도판트 분자구조와 호스트의 영향을 받음.
전기발광 (EL) : Exction 분포 및 수평배향율 측정
LED에서 방출되는 각도별 s(p)-편광 EL 스펙트럼을 측정하고 이를 이용하여 엑시톤 (발광쌍극자)의 분포 (수평배향율)을 추출함
장비의 간략한 다이아그램과 사진
EL소자에서 발광체 수평배향율 측정 예
서로 다른 도핑농도를 가진 소자 (4쪽 그림1)의 각도별 p-편광스펙트럼
: 실험값(점)과 실험 스펙트럼을 이용하여 추출한 수평배향율을 이용하여 시뮬레이션한 데이터 (실선)과의 비교
Exciton 분포 분석 예 (s-polarization)
그림 1. 소자구조
그림 2. 다음 쪽 측정 spectrum을 사용하여 추출한 엑시톤 밀도분포
서로 다른 도핑농도를 가진 소자 (그림1)의 각도별 s-편광스펙트럼
: 실험값(점)과 실험 스펙트럼을 이용하여 추출한 엑시톤 밀도분포(그림2)를 이용하여 시뮬레이션한 데이터 (실선)과의 비교(Org. Electron. 74, 2019, 299-303)
발광층 내에서 exciton 분포는 수명에 지대한 영향을 미치기 때문에 엑시톤 분포를 측정하고 소자구조와 연계시키는 작업은 장수명소자를 개발하는데 매우 중요한 정보를 제공하여 주고 연구개발 속도를 높일 수 있음
* 참고문헌
Origin and Control of Orientation of Phosphorescent and TADF Dyes for High-Efficiency OLEDs
Kwon-Hyeon Kim and Jang-Joo Kim*
Adv. Mater. 2018, 30, 1705600
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201705600
It has been known for decades that the emitting dipole orientation (EDO) of emitting dyes influences the outcoupling efficiency of organic light-emitting diodes (OLEDs). However, the EDO of dopants, especially phosphorescent dopants, has been studied less than that of neat films and polymer emitting layers (EMLs) due to the lack of an apparent driving force for aligning the dopants in amorphous host films. Recently, however, even globular-shaped Ir complexes have been reported to have a preferred orientation in doped films and OLEDs. External quantum efficiencies (EQEs) higher than 30% have also been demonstrated using phosphorescent and thermally activated delayed fluorescent dyes (TADF) doped in EMLs. Here, recent results on the EDO of phosphorescent and TADF dyes doped in host films, and highly efficient OLEDs using these dyes are reviewed. The origin and control of the orientation of phosphors are discussed, followed by a discussion of future strategies to achieve EQEs of over 60% without a light extraction layer, from the material point of view.