PUKYONG

셀룰로스 하이드로겔 전극 기반 교류전계발광소자

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Abstract
Stretchable alternating current electroluminescent (ACEL) devices are fabricated using flexible and stretchable transparent electrodes, which have the advantage of maintaining stable light emission even under mechanical deformation. In this work, we developed a LiClO₄-doped HEC hydrogel material with high light transmittance and conductivity that can be applied to stretchable ACELs. To realize the conductive HEC hydrogel, films were fabricated using HEC, glycerol, urea, and glutaraldehyde, and soaked in LiClO₄ solution to enhance the ionic conductivity. A separately fabricated ZnS:Cu+PDMS emissive layer was sandwiched between the two cellulose films to complete the ACELs. The performance of the device was evaluated through mechanical properties, photometric, transmittance, and spectroscopic characteristics. The developed ACELs can be stretched up to 250%, and the luminance remains stable even when stretched in 50% increments. The maximum luminance was recorded at 230.33 cd/m², and the device showed excellent durability to various mechanical deformations such as bending, stretching, twisting, and cutting. The LiClO₄-doped HEC based ACELs demonstrated excellent mechanical durability and electrical performance, maintaining stable luminescence and brightness under various mechanical deformations due to their high flexibility and elasticity. In particular, the HEC hydrogel has biocompatible and environmentally friendly properties, which make them promising for multiple applications such as flexible electronics and wearable devices. Due to these properties, the device is expected to make an important contribution to the development of next-generation flexible electronics.
Author(s)
백시원
Issued Date
2025
Awarded Date
2025-02
Type
Dissertation
Keyword
하이드로겔, 교류전계발광소자
Publisher
국립부경대학교 대학원
URI
https://repository.pknu.ac.kr:8443/handle/2021.oak/34135
http://pknu.dcollection.net/common/orgView/200000868550
Alternative Author(s)
Si Won Baek
Affiliation
국립부경대학교 대학원
Department
대학원 스마트그린기술융합공학과
Advisor
김용현
Table Of Contents
Ⅰ. 서 론 1
Ⅱ. 이론적 배경 3
제 1절 교류 전계 발광소자(ACEL) 3
1.1 교류 전계 발광소자의 개념 및 특성 3
1.2 교류 전계 발광소자의 종류 및 구조 4
1.3 교류 전계 발광소자의 발광 원리 6
1.4 교류 전계 발광소자의 응용 분야 8
제 2절 신축 이온전도성 전극(Stretchable ionic conductivity electrode) 10
2.1 하이드로겔(Hydrogel) 10
2.1.1 하이드로겔 개요 10
2.1.2 하이드로겔의 물리적 및 화학적 특성 11
2.2 셀룰로오스(Cellulose) 12
2.2.1 셀룰로오스의 구조와 특성 12
2.2.2 하이드록시에틸셀룰로오스(Hydroxy ethyl cellulose) 14
제 3절 형광체(Phosphor) 16
3.1 형광체의 개념 및 역할 16
3.2 형광체 발광 원리와 발광 특성 18
3.3 ZnS:Cu 형광체의 특성 19
Ⅲ. 연구 방법 21
제 1절 신축 이온전도성 전극의 제작 21
1.1 하이드록시 에틸 셀룰로오스(HEC) 필름 21
1.2 전해질(LiClO₄) 도핑을 통한 필름 처리 23
제 2절 신축 교류 전계 발광소자 제작 24
2.1 ZnS:Cu 기반 발광층 제작 24
2.2 신축 교류 전계 발광소자 제작 25
제 3절 측정 방법 26
Ⅳ. 연구 결과 27
제 1절 신축 이온전도성 전극의 특성 27
1.1 기계적 특성 27
1.2 화학적 특성 및 안정성 31
1.2.1 라만 분석 31
1.2.2 FT-IR 분석 34
1.2.3 화학적 안정성 36
1.3 광학적 특성 38
1.4 전기적 특성 41
제 2절 발광층 특성 44
2.1 기계적 특성 44
2.2 발광 성능 46
제 3절 신축 교류 전계 발광소자 특성 48
3.1 신축 교류 전계 발광소자의 인가전압별 발광 특성 48
3.2 신축 교류 전계 발광소자의 인가주파수별 발광 특성 51
3.3 신축 교류 전계 발광소자의 연신율에 따른 발광 성능 54
3.4 신축 교류 전계 발광소자의 다양한 변형에 따른 발광 이미지 56
Ⅴ. 결론 57
Ⅵ. 참고 문헌 59
Degree
Master
Appears in Collections:
대학원 > 스마트그린기술융합공학과
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  • Embargo2025-02-19
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