청색 인광 소자에 대한 연구

도유진 경희대학교 대학원 2012 국내석사

OLED가 대면적과 광원으로 사용되기 위하여 소비 전력과 수명이 가장 큰 이슈이다. 따라서 본 논문에서는 호스트 물질에 인광 도판트 물질을 도핑한 발광층을 사용하여 저전압 및 고효율 청색 인광 소자를 제작하고, 청색 인광 소자의 수명 저하 원인 분석을 통해 향후 물질의 개발 방향을 제시하고자 하였다. 청색 인광 소자에서는 호스트-도판트 시스템을 사용하여 전하 이동을 조절하기 때문에 발광층의 역할이 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 용액 공정을 이용하여 저전압 및 고효율 특성을 가는 청색 인광 소자를 제작하기 위하여 발광층으로 정공 주입 특성을 가진 TCTA, 양 극성 특성을 가진 26DCzPPy 호스트를 이용한 단일 호스트와 혼합된 호스트 시스템을 청색 도판트인 FIrpic 에 10 wt% 도핑하여 사용하였다. TCTA와 26DCzPPy 를 사용하여 혼합된 호스트로 사용하였을 때 5.4 eV 의 낮은 구동전압과 25.1 cd/A 의 비교적 높은 효율 특성을 나타내었다. 보고 된 용액 공정을 이용한 청색 인광 중 가장 낮은 구동 전압을 구현을 구현할 수 있었다. 우수한 특성은 전하 주입이 용이하도록 알맞은 밴드 갭을 가짐으로써 전하 트랩을 최소화 시켰으며, 빠른 정공 및 전자 주입이 가능하도록 혼합된 호스트를 사용하여 전하 균형 특성을 갖도록 하였다. 또한 도판트보다 높은 삼중항 에너지를 갖는 호스트와 전자 수송층을 사용함으로써 엑시톤 소광 현상을 억제하여 높은 효율을 얻을 수 있다. 다음 연구로는 청색 인광 소자의 수명 저하 현상 원인을 분석하기 위하여 이미 안정성이 보고 된 녹색 인광 도판트 Ir(ppy)3 대비하여 청색 인광 도판트 FIrpic 의 안정성을 확인하고자 하였다. 엑시톤의 안정성을 확인하기 위하여 Photo-stress 에 대한 안정성을 UV 조사 시간에 따른 PL spectrum의 변화량을 통해 확인하였다. 1800 분의 동일 시간 동안 UV 를 조사한 결과 Ir(ppy)3 는 PL spectrum 의 세기가 23.7% 감소하는 동안 FIrpic은 11.8% 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 청색 인광 도판트인 FIrpic 인 광에 대해 안정성을 가지는 것을 알 수 있었다. 그렇다면 전기적 스트레스를 인가하였을 때 수명이 저하된다면 폴라론으로 인한 degradation 임을 알 수 있기 때문에 Hole only device와 Electron only device를 제작하여 일정한 전류를 인가시켜 주었을 때 시간에 따른 전압의 변화량을 관찰하였다. 그 결과 일정한 전류를 인가하여 200시간동안 측정하였을 때, 정공의 흐름에 의해서는 normalized 전압 변화량이 거의 없었지만 전자의 흐름에 의해서는 녹색 도판트인 Ir(ppy)3 를 사용한 소자는 0.72 V 증가, 청색 도판트인 FIrpic 소자는 1.98 V 증가함을 확인 할 수 있었다. 이로써 전기적 스트레스에는 녹색 인광 도판트에 비해 청색 인광 도판트의 degradation이 더 심한 것을 확인할 수 있었으며, 불안정한 anion으로 인해 degradation 이 진행되는 것을 확인하였다. 결과적으로 본 연구에서는 청색 인광 소자에 관한 연구로 저전압 구동 및 고효율 소자 제작과 청색 인광 소자의 수명 저하 원인 분석을 위한 실험을 진행하였다. 정공과 전자의 빠른 이동도로 인해 전하 균형을 이룰 수 있도록 혼합된 호스트 시스템을 사용하고 우수한 표면 특성을 갖는 박막을 제작함으로써 저전압 구동 및 고효율 특성을 가지는 청색 인광 소자를 제작 할 수 있었다. 또한 수명 저하 요인을 찾기 위한 실험을 통하여 청색 인광 도판트인 FIrpic 의 degradation 은 불안정한 anion의 결과임을 확인하였다. 따라서 picolinated ligand를 안정적인 ligand로 대체한 도판트 물질을 개발한다면 수명 향상에 기여할 수 있을 것이다. Organic light-emitting diodes (OLEDs) are promising for displays as well as for solid-state lighting due to their simple and low cost fabrication process and large area display applications. Very recently, blue phosphorescence approaching the theoretical efficiency has been achieved. However, high driving voltage and short lifetime still remain crucial issues. Consequently, investigations on soluble materials, film characteristics of solution process, and device structures are very important and still open issues. We demonstrated low voltage driving and highly efficient blue phosphorescence organic light emitting diodes (PHOLEDs) by soluble process using small molecule mixed host system. The mixed host with a blue dopant, which possesses good solubility and morphological uniformity without crystallization issues, has energetically negligible charge trapping situation by dopant molecules and high carrier mobility characteristics for holes and electrons. Moreover high triplet energy and deep HOMO level of electron transporting layer can confine all triplet excitons inside EML. As a result, we achieved a driving voltage as low as 5.4 V (at 1000 cd/m2) with a maximum current efficiency of 25.1 cd/A and a maximum quantum efficiency of 14.6% in the optimized solution processed blue PHOLEDs. We also investigate the intrinsic degradation mechanisms of the prototypical phosphorescent emissive material FIrpic by separately evaluating the effects of exciton and unipolar current. First, we evaluated stability of EML materials against exciton by irradiating the EML film with UV light and comparing a decrease in PL efficiency with the irradiation dose. At the same time, we measured the UV-visible absorption spectrum of the EML film and checked the change in absorption intensity to determine the degree of decomposition of the EML materials. Using the Ir(ppy)2acac film as a reference, we examined the rate of decrease in PL intensity of films made of different materials compared with the UV dose. Observing Ir(ppy)2acac film and FIrpic film for 1800 min, while the luminescence of Ir(ppy)2acac decrease by 23.7%, that of FIrpic decrease by 11.8%. As a result, Firpic is relatively stable under UV Irradiation compare with Ir(ppy)2acac. Second, we also evaluated the causes of molecular degradation in the phosphorescent emissive materials of FIrpic by using different combinations of unipolar current injection. We assumed that degradation products that act as deep traps are shown to produce changes in its driving voltage at constant current. From comparison between Ir(ppy)3 and FIrpic dopant’s variation of voltage as electrical stress, we find evidence for instabilities in the electron current of FIrpic dopant. This result mainly related to the chemical dissociation of the FIrpic molecules used to phosphorescent emitter. Based on the chemical dissociation process of FIrpic, the formation of iridium complexes between different FIrpic fragments and surrounding materials may contribute to the degradation process of the OLED. We successfully made low voltage driving and highly efficient blue phosphorescence organic light emitting diodes (PHOLEDs) by soluble process and also researched degradation mechanism of FIrpic dopant.

누비기법을 응용한 장신구 연구

도유진 국민대학교 디자인대학원 2017 국내석사

Nubi, a traditional sewing technique in Korea, is a work that requires a lot of time and attention by putting cotton in between cloths and sewing it at regular intervals. The quilts have been used in the real life of our ancestors and are still widely used in clothing and bedding. Of course, there are some quilting products that use machines, but they also have the disadvantage in that the fastening parts are weaker than the traditional hand-sewing methods making it difficult to last long. In the modern society, where the individuality is becoming more and more important, the value of handicrafts is getting a lot higher than before. This hand sewing is considered to be valuable due to its scarcity, which is because of its difficulty to mass-produce with delicate work. Unlike embroidery, the quilted fabric has a unique three-dimensional feeling, light weight compared to metal, and a variety of color expressions, making it suitable for use as jewelry. In this study, I would like to develop a unique sewing technique by combining traditional sewing technique with modern ornaments. The quilting is effective to show the convex image by thickening the thickness of the other fiber, and by using it, I wanted to create an abstract form with organic motifs, including especially plants, larvae and sea creatures. The abstract form which reminds people of the biological form is called biomorphism. Based on the biomorphism, the images made by imagining the plants, larvae, and sea creatures were designed in an organic shape, and the rich and thick quilts were made into several parts and assembled into one individual. Furthermore, the color contrast of cloth and yarn in each part allows us to feel fun by overlapping when individual objects are gathered together. Cotton was inserted between cloths, and then it was sewn. In addition to the cotton used primarily in the traditional materials, the sponge was also utilized to maximize the three-dimensional feeling. Aside from the purpose of fixing the material in the traditional sewing method, I added stitching for the purpose of expression and reinterpreted to wrap the thread from the traditional method of finishing the edge with fiber. I aimed to apply the traditional quilting materials and sewing techniques, and based on the biological form, I combined the curves and ellipses to see the plants, larvae, and sea creatures, thereby enabling them to include the richness and warmth from the materials and designs in the ornaments. I hope that this study would help approach unique work, by applying traditional quilting which was mainly used for clothes and bedding, and using hand-stitched, with modern ornaments. 우리나라 전통 바느질기법인 누비는 헝겊과 헝겊 사이에 솜을 넣고 일정한 간격으로 바느질하여 고정하는 것으로 시간과 정성이 많이 들어가는 작업이다. 누비는 우리 조상들의 실생활에서 사용되어왔고 현대까지도 의복이나 침구류에 많이 활용되고 있다. 물론 기계를 사용하여 누비는 제품도 있지만 전통적인 손바느질과 비교했을 때 고정 부분이 약해 오래가지 못한다는 단점이 있다. 나만의 개성이 점점 중요해지는 현대사회에서 수공예 가치는 점점 높아지고 있는데, 이러한 손바느질은 섬세한 작업으로 대량생산이 어려운 점에서 희소가치가 있다. 누비는 자수와 달리 독특한 입체감과 금속에 비해 가벼운 무게감, 다양한 색감 표현이 가능한 점으로 장신구에 응용하기도 적합하다. 이 연구에서는 전통적인 바느질 기법인 누비를 현대적 장신구에 접목하여 개성 있는 장신구로 전개하고자 한다. 누비는 다른 섬유보다 두께가 도톰하여 올록볼록한 이미지를 나타내는데 효과적이며 이를 이용하여 유기적인 형태, 특히 식물이나 애벌레, 바다생물 등을 모티브로 한 추상적 형태를 만들어내고자 하였다. 생물모양을 연상시키는 추상적 형태를 미술학적 단어로는 바이오모피즘biomorphism ‘생물형태주의’라 한다. 생물형태주의를 기반으로 식물이나 애벌레, 바다생물 등을 보고 상상한 이미지를 유기적인 모양으로 디자인하였으며 풍성하고 도톰한 누비를 여러 부분으로 제작하여 하나의 개체로 조합하는 방식으로 진행하였다. 또한 각 부분의 천과 실의 색 대비를 통해 개체들이 모여 하나가 되었을 때 겹쳐짐으로써 재미를 느낄 수 있게 하였다. 면과 면 사이에 솜을 넣고 바느질하였으며 속 재료는 전통재료에서 주로 사용된 솜 외에 입체감을 극대화하기 위해 스펀지도 함께 사용하였다. 전통 바느질방식으로 속 재료를 고정하기 위한 목적 외에 표현을 위한 바느질을 추가하였으며 가장자리를 섬유로 마감했던 전통방식에서 실로 감싸는 방법으로 재해석하였다. 전통 누비의 재료와 바느질 기법을 응용하였고 생물형태주의를 기반으로 식물이나 애벌레, 바다생물 등을 보고 주로 곡선과 타원을 조합하였기에 재료와 디자인에서 나오는 풍성함과 따뜻함을 장신구에 담고자 하였다. 의복이나 침구류에 주로 사용된 전통적인 누비를 응용, 현대적인 장신구 디자인과 접목하여 손바느질을 사용한 개성 있는 작업으로 다가가길 바란다.

예비중등음악교사가 인식하는 교육신념

도유진 가천대학교 교육대학원 2020 국내석사

This study aims to analyze the educational beliefs perceived by pre-service middle school music teachers and their factors, and examine the significance and factors influencing the formation of educational beliefs. Therefore, a qualitative research was performed to study individual’s educational belief and its factor of formation in depth. Study process consisted of preliminary research and main research. Preliminary research included validity of questionnaire and feedback on revisions from interviewee’s perspective, and problems in actual interviewing process and correction of problems from interviewer’s perspective. In-depth interviews were conducted for approximately 43 minutes on 2 pre-service music teachers who are enrolled in teacher training institution for music education (university and graduate school). After the interview, corrections were made based on feedbacks about the interview contents and method. In main research, 5 pre-service music teachers who are enrolled in teacher training institution for music education (university or graduate school) were selected using purposeful sampling. After, in-depth interviews were conducted for approximately 47 minutes on their perception of educational beliefs, values, and attitude. At this time, the revised open-ended questionnaire was used to conduct semi-structured in-depth interview, which consisted of 9 questions based on educational beliefs perceived by pre-service middle school music teachers, the formation process of educational beliefs perceived by pre-service middle school music teachers, and significance of educational beliefs perceived by pre-service middle school music teachers. 115 notions were drawn regarding questions on 3 beliefs in music education through this study, and the analysis of such notions established 9 higher categories and 29 lower categories. Therefore, results on educational beliefs perceived by pre-service middle school music teachers are as follows. First, pre-service middle school music teachers perceived belief in music education as emotional exchange with students, self-management to qualify as a teacher, and reinforcement of teaching competency to improve quality of class. In particular, they perceived encouraging students to participate in classes proactively as an important factor in teaching competency improvement for improvement of quality of class. Second, educational beliefs perceived by pre-service music teachers originated from their educational experience as a student in the past, significant educational field experience as pre-service middle school music teacher, and perception on overall growth process. Therefore, all educational experiences that pre-service middle school music teachers experienced have significant influence. Third, educational beliefs perceived by pre-service music teachers are important to establish desirable image of teacher, improve quality teacher’s life, and form proper values in education. In other words, belief in music education serves as the criteria in setting proper direction in all processes of education, and helps them maintain their initial resolution throughout long years of teaching life. Also, the satisfaction of occupation formed through this connects to the improvement of individual’s quality of life, and affects the formation of relationship between and teacher and student as well. This study examined the types of beliefs in music education, its formation factors, and importance of educational beliefs perceived by pre-service middle school music teachers through qualitative research method, which had been conducted quantitatively until now, in depth. In this perspective, results of this study may be utilized as useful data in understanding the significance of educational beliefs perceived by pre-service middle school music teachers by suggesting its types and formation factors. This study examined the educational beliefs perceived by pre-service middle school music teachers in depth. Based on the results, the following suggestion can be made. First, this study examined the types, formation factors, and significance of educational beliefs perceived by pre-service middle school music teachers, but did not present the paradigm of its formation process. Therefore, a grounded theory approach-based qualitative study on educational beliefs perceived by pre-service middle school music teachers may suggest a paradigm model to draw a theory. Second, it is important that educational institutions training middle school music teachers deal with various educational contents that influence educational beliefs, and therefore, studies on educational models may be conducted. Through this, significant help may be provided for pre-service middle school music teachers in forming desirable beliefs. 본 연구의 목적은 예비 중등음악교사가 인식하는 교육신념과 그 형성요인을 분석하고, 이를 통해 교육신념형성의 중요성과 이에 미치는 요소를 알아보는 것을 목적으로 한다. 따라서 개인이 개별적으로 지니는 교육신념과 그 형성요인을 심층적으로 연구하기 위해 질적 연구 방법으로 수행하였다. 연구의 절차는 예비연구와 본 연구의 두 단계로 진행되었다. 예비연구는 면담자의 입장에서 질문지의 타당성 및 수정할 내용에 대한 피드백과 연구자의 입장에서 실제적인 면담과정에서의 문제점 발견 및 문제 수정 등을 위하여 진행하였다. 현재 음악교육전공의 양성과정으로 교사양성기관(대학 및 대학원)에 재학 중인 예비음악교사 2명을 대상으로 약 43분 간 심층면담을 진행하였다. 심층면담을 진행한 뒤 면담내용 및 방식에 대한 피드백을 받고 수정하였다. 본 연구에서는 비확률적 표본추출방법인 목적표집방법을 사용하여 현재 음악교육전공의 양성과정으로 교사양성기관(대학 및 대학원)에 재학 중이며, 학교현장실습 경험이 있는 5명의 예비음악교사를 선정하였다. 그 후 이들이 인식하는 교육신념에 대한 생각, 가치관 및 태도 등에 대한 내용으로 평균 약 47분간 심층면담을 실시하였다. 이때 수정한 개방형 질문지를 사용하여 반구조화 된 심층면담을 진행하였으며, 이는 예비 중등음악교사가 인식하는 교육신념, 예비 중등음악교사가 인식하는 교육신념의 형성과정, 예비 중등음악교사가 인식하는 교육신념의 중요성의 3가지 항목을 바탕으로 총 9개의 하위 질문으로 구성하였다. 본 연구를 통해 3개의 교육신념에 대한 질문항목 관련하여 115개의 개념이 도출되었으며 이를 범주화한 결과, 9개의 상위범주와 29개의 하위범주가 규명되었다. 이에 예비중등음악교사가 인식하는 교육신념에 대한 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 예비중등음악교사는 교육신념을 학생들과의 정서적 교류, 교사로서의 자질을 갖추기 위한 자기관리, 수업의 질을 높이기 위한 교수역량강화로 구분하여 인식하고 있었다. 특히 수업의 질을 높이기 위한 교수역량강화에서의 학생들이 능동적으로 참여하는 수업을 유도하는 것에 대하여 중요하게 인식하고 있었다. 둘째, 예비중등음악교사가 인식하는 교육신념은 과거 학생으로서의 교육적 경험, 예비중등음악교사로서 의미 있는 교육현장경험, 전반적인 성장과정에서의 교육에 대한 인식에서 비롯되어 형성되었다. 따라서 예비중등음악교사가 과거에 경험한 모든 교육적 경험이 교육신념형성에 중요한 영향을 미친다. 셋째, 예비중등음악교사가 인식하는 교육신념은 바람직한 교사상 수립과 교사 개인의 삶의 질 향상, 교육에 대한 올바른 가치관을 형성하기 위해 중요하다. 즉, 교육신념은 교사로서의 사명감을 가지고 교육의 모든 과정에서 올바른 방향을 설정하는 기준이 되며, 오랜 교직생활동안 초심을 잃지 않도록 하는 뿌리의 역할을 한다. 또한 이를 통하여 형성된 직업에 대한 만족감으로 인하여 개인의 삶의 질이 향상되는 것까지 연결되며, 교육신념에 따른 교사와 학생 간의 관계 형성에도 영향을 미치기 때문에 중요하다. 본 연구는 기존에 양적연구로만 진행되었던 예비중등음악교사가 인식하는 교육신념에 대한 연구를 질적 연구방법을 통해 수행함으로 교육신념의 유형과 그 형성요인, 교육신념의 중요성에 대하여 심층적으로 알아보았음에 의의가 있다. 이러한 관점에서 본 연구 결과는 예비중등음악교사가 인식하는 교육신념의 유형과 형성요인을 제시하며 그 중요성에 대한 이해를 돕는 유용한 자료로 활용될 수 있다. 본 연구에서는 예비중등음악교사가 인식하는 교육신념에 대하여 심층적으로 탐구하였다. 이를 바탕으로 연구자는 다음과 같이 제안하고자 한다. 첫째, 본 연구에서는 예비중등음악교사가 인식하는 교육신념의 유형과 형성요인, 그리고 중요성에 대하여 알아보았으나, 그 형성과정에 대한 패러다임을 제시하지 않았다. 따라서 예비중등음악교사가 인식하는 교육신념에 대한 근거 이론적 질적 연구를 통하여 패러다임 모형을 제시하여 하나의 이론을 도출하는 연구가 가능할 것이다. 둘째, 중등음악교사를 양성하는 교육기관에서는 교육신념에 영향을 주는 다양한 교육내용이 다루어지는 것이 중요하며, 따라서 이를 위한 교육모델 연구가 이루어지기를 제안한다. 이를 통해 예비중등음악교사의 바람직한 신념형성에 유의미한 도움을 제공할 수 있을 것이라 기대한다.