OLED 재료의 재결정화를 위한 이온성 액체의 재사용

Abstract

OLED는 기존의 디스플레이보다 얇은 두께와 빠른 응답성 및 넓은 시야각을 가지고 있지만 가격이 높다는 단점이 있다. OLED 재료를 정제하는 방법을 승화 정제법을 사용하기 때문이다. 이 방법을 사용 할 경우 승화 점 온도 차를 이용하고 이용자가 원하는 순도를 얻기 위해서는 3~5회 반복공정을 걸쳐야 하며 정제과정 중에 재료의 많은 손실로 인하여 원 재료의 6배 정도 비싸다. 그러나 본 연구에서는 Imidazolium계 이온성 액체를 이용하여 OLED 재료를 정제하고 이온성 액체의 재사용을 통하여 OLED 재료의 결정상 및 순도에 대하여 조사하였다. imidazolium계 이온성 액체로 alkyl chain이 2개인 C2mim[TFSI]와 12개인 C12mim[TFSI] 를 사용하였고 OLED 재료는 NPB를 사용하였다. 이온성 액체 중에서 NPB를 3wt%로 고정하였다. NPB의 재결정화를 위한 조건으로는 170℃ 유지시간을 1시간, 분위기는 질소 분위기에서 진행하였다. 이때 얻어진 결정상은 XRD를 통하여 결정상을 분석하였으며 SEM을 통하여 결정상, HPLC를 통하여 순도를 평가하였다. 먼저 NPB를 이온성 액체 C2mim[TFSI]을 이용하여 유지시간에 따른 재결정화한 결과 동일한 결정을 나타내었고 그 중 8시간 열처리 한 NPB에서 가장 좋은 결정상을 나타내었다. 따라서 이온성 액체의 재사용에 따른 NPB의 재결정화는 C2mim[TFSI]에서는 유지시간을 8시간으로 하고 C12mim[TFSI] 에서는 1시간으로 하여 실험을 진행하였다. 이온성 액체를 재사용하여 NPB를 재결정화 한 결과 C2mim[TFSI] 에서의 결정상은 reference NPB와 동일하게 전체적인 방향으로 성장하였으나, C12mim[TFSI] 에선 [001]방향으로 우선 성장하여 판상의 형태로 성장 되는 것을 관찰되었다. 이온성 액체의 재사용에 따른 NPB의 결정상은 8회까지 동일하였고, 순도 또한 균일 하였다. 따라서 이러한 이온성 액체를 재사용 하면 원가를 낮출 수 있을 것이라고 사료된다.