Photoluminescence(PL) 측정기
광자를 흡수한 소재에서 방출되는 발광(PL) 스펙트럼을 분석하여 박막의 밴드갭, 재료 순도, 결함, 공정 편차를 비접촉·비파괴로 측정합니다. OLED 디스플레이, 페로브스카이트 태양전지, 반도체 공정에 필수적인 분석 솔루션입니다.
NXT PL 측정 시스템
측정 시스템 구성
8채널 LED 조명 튜브와 수신 헤드로 구성된 다목적 오프라인 PL 측정 시스템입니다.
여기광 파장과 세기를 유연하게 선택할 수 있으며, 단파통과 필터(조명)·장파통과 필터(수신)로 여기광을 정밀 분리합니다.
측정 원리
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여기광(LED/레이저) → 샘플 조사 → 소재가 광자 흡수 후 발광
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장파통과 필터로 여기광 제거 → 스펙트로미터로 PL 스펙트럼 분석
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발광 파장 및 강도 분석 → 밴드갭·결함·층 두께·혼합 효과 산출
인라인 PL 측정 — 공정 중 실시간 발광 스펙트럼 검출
적용 분야
OLED 디스플레이
발광층·정공수송층·전자수송층 재료 품질 검증
페로브스카이트 태양전지
층 품질·광열화·광회복 특성 분석
반도체
밴드갭 측정, 조성 분석, 결함 검출
유기 태양전지(OPV)
유기 활성층 특성 분석
바이오메디컬
나노소재 형광 특성 분석
OLED 재료 측정 데이터
PL 측정 사례 1 - OLED 재료
NXT PL 시스템으로 측정한 OLED 구조 주요 재료 4종의 실측 데이터입니다.여기광 310 nm, 적분 시간 500 ms, 조사 강도 100 mA (약 0.08 mW/mm²)
OLED 구조 - Anode / HTL / EML / ETL / Cathode 층 구성
NPD PL 스펙트럼 - 발광 피크 436 nm
01
NPD (정공수송층, Hole Transport Layer)
N,N'-Di(1-naphthyl)-4,4'-benzidine — OLED·페로브스카이트 태양전지의 정 공수송 재료
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PL 발광 피크: 436 nm / 밴드갭: 2.84 eV
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문헌값과 일치 — 재료 순도 검증 가능
02
Alq3 (전자수송·발광층, ETL/EML)
Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminium — 녹색 발광 OLED의 전자수송·발광층
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PL 발광 피크: 538 nm / 밴드갭: 2.30 eV
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층 두께 감소 시 발광 파장 동일, PL 강도 감소 — 두께 의존성 측정 가능
Alq3 PL 스펙트럼 — 발광 피크 538 nm, 밴드갭 2.30 eV
두께 의존성 — 40/60/80 nm 비교
03
CBP (발광층 호스트, EML Host)
4,4'-Bis(N-carbazolyl)-1,1'-biphenyl — 고 정공 이동도 OLED 발광층 호스트
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밴드갭: 3.10 eV (100 nm) / 3.16 eV (20 nm) — 두께별 미세 차이 측정 가능
CBP PL 스펙트럼 — 두께별 밴드갭 차이 측정
Ir(ppy)₃:CBP 도핑 농도별 스펙트럼
04
Ir(ppy)₃:CBP (도핑 발광층)
CBP 호스트에 Ir(ppy)₃ 도핑 — 녹색 인광 발광 소자
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발광 피크: 520 nm, 537 nm (이중 피크) / 밴드갭: 2.38 eV
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도핑 농도 3~9% 변화에 따른 피크 강도 분석 가능
05
층간 혼합 효과 (Quenching 현상)
NPD + CBP 혼합 시 NPD 신호가 CBP 신호를 억제(Quenching)하는 현상 실측.
계면 엑시톤 전달에 의한 비복사 에너지 손실 경로 확인. ITO층에 의한 NPD 억제 효과도 동일하게 측정.
NPD + CBP / NPD + Ir(ppy)₃:CBP / ITO + NPD 혼합 시 Quenching 스펙트럼
페로브스카이트 측정 데이터
PL 측정 사례 2 - 페로브스카이트
납-할라이드 페로브스카이트 박막 (슬롯다이 코팅) PL 측정.
여기광: 455 nm 레이저, 조사 강도 100 mA.
페로브스카이트 결정 구조 및 셀 스택
페로브스카이트 태양전지 샘플
PL 스펙트럼 측정
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발광 피크: 795 nm — 문헌값과 일치
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조사 시간 증가에 따른 PL 강도 감소(광열화, Photodegradation) 실측
페로브스카이트 PL 스펙트럼 - 발광 피크 795 nm, 광열화에 따른 강도 변화
광열화(Photodegradation) 및 회복성 테스트
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3분·5분 조사 후 30분 휴지 → PL 강도 회복 확인
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광열화 효과 가역성(Reversibility) 실증 — 공정 안정성 평가에 활용
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광열화 회복 테스트 - 30분 휴지 후 강도 회복 확인 (25,500 → 29,000)
주요 사양
항목 | 사양 |
|---|---|
측정 원리 | Photoluminescence 분광 분석 |
조명 채널 | 8채널 LED (파장 교환 가능) |
여기광 필터 | 단파통과 필터 (Short-pass, 각 채널) |
검출 필터 | 장파통과 필터 (Long-pass, 여기광 제거) |
여기광 파장 예시 | 310 nm → OLED 유기재료 / 455 nm → 페로브스카이트 |
적분 시간 | 500 ms (표준, 조정 가능) |
조사 강도 | 100 mA (약 0.08 mW/mm²) |
시스템 형태 | 오프라인 테이블탑 (R&D / 양산 초기 검증) |
적용 소재 | OLED 유기재료, 페로브스카이트, 반도체, OPV, 나노소재 |