본 연구에서는 OLED가 풀 컬러(full-color) 화면 구현 및 면발광 조명으로 사용되는데 있어 필요한 빛의 삼원색인 적색, 녹색, 청색 중 인광 도펀트인 FIrpic과 호스트재료 mCP를 이용하여 청색 인광 OLED를 제작하고 소자의 전기적 · 광학적 특성을 분석하였다. 또한 OLED를 구성하는 구조에 있어서 α-NPD, TAPC를 정공 수송층으로 사용하고 그에 따른 전기적 · 광학적 특성을 비교, 분석하였다.
본 연구의 OLEDs는 ...
본 연구에서는 OLED가 풀 컬러(full-color) 화면 구현 및 면발광 조명으로 사용되는데 있어 필요한 빛의 삼원색인 적색, 녹색, 청색 중 인광 도펀트인 FIrpic과 호스트재료 mCP를 이용하여 청색 인광 OLED를 제작하고 소자의 전기적 · 광학적 특성을 분석하였다. 또한 OLED를 구성하는 구조에 있어서 α-NPD, TAPC를 정공 수송층으로 사용하고 그에 따른 전기적 · 광학적 특성을 비교, 분석하였다.
본 연구의 OLEDs는 양극(Anode) / 정공 주입층(Hole Injection Layer) / 정공 수송층(Hole Transport Layer) / 발광층(Emitting Layer) / 정공 저지층(Hole Blocking Layer) / 전자 수송층 (Electron Transport Layer) / 전자 주입층(Electron Injection Layer) / 음극(Cathode)의 기본 구조로 제작되었으며, 전류밀도(J)-휘도(L)-전압(V) 및 전류효율을 비교, 분석하기위하여 기본 구조에 물질 및 두께 등에 변화를 주어 OLEDs를 제작하여 그 특성을 분석하였다. 본 연구에 사용된 기본 구조 중 양극은 ITO를, 정공 주입층으로는 2-TNATA, 정공 수송층으로는 α-NPD와 TAPC, 발광층으로는 호스트 물질인 mCP에 청색 인광 도펀트 FIrpic을 도핑하였고, 정공 저지층으로는 BCP, 전자 수송층으로는 Alq₃, 그리고 전자 주입층은 LiF, 음극은 Al을 사용하였다.
ITO / 2-TNATA / α-NPD / mCP : FIrpic / BCP / Alq₃ / LiF / Al의 구조에서 도핑되는 FIrpic의 농도와 발광층의 두께 변화를 통해 최적의 FIrpic의 농도와 발광층의 두께를 찾고자 하였으며, mCP : FIrpic 도핑층의 위치 변화를 통하여 발광위치를 알아보았다. 발광위치를 통하여 발광을 주도하는 전하가 정공임을 알 수 있었고, 정공 수송층에 변화를 주어 발광층에서의 정공과 전자가 재결합하는 확률과 균일성을 위해 소자 구조에 변화를 주었다. 그 결과 산소 플라즈마 처리를 하지 않은 양극 ITO에, 정공 수송층으로 TAPC를 10 nm 사용하고, 발광층의 두께를 5 nm로, 전자 수송층인 Alq₃를 대신하여 정공 저지층인 BCP만을 55 nm로 사용한 ITO / TAPC / mCP : FIrpic / BCP / LiF / Al의 구조는 발광 개시 전압(turn-on voltage)이 약 3.4 V이고 1000 cd/m²의 휘도를 구현하는데 약 6.1 V의 전압이 필요하였으며, 최대 전류효율은 6.59 mA/cm²의 전류가 흐를 때, 28.5 cd/A를 나타내었다.
본 연구에서는 OLED가 풀 컬러(full-color) 화면 구현 및 면발광 조명으로 사용되는데 있어 필요한 빛의 삼원색인 적색, 녹색, 청색 중 인광 도펀트인 FIrpic과 호스트재료 mCP를 이용하여 청색 인광 OLED를 제작하고 소자의 전기적 · 광학적 특성을 분석하였다. 또한 OLED를 구성하는 구조에 있어서 α-NPD, TAPC를 정공 수송층으로 사용하고 그에 따른 전기적 · 광학적 특성을 비교, 분석하였다.
본 연구의 OLEDs는 양극(Anode) / 정공 주입층(Hole Injection Layer) / 정공 수송층(Hole Transport Layer) / 발광층(Emitting Layer) / 정공 저지층(Hole Blocking Layer) / 전자 수송층 (Electron Transport Layer) / 전자 주입층(Electron Injection Layer) / 음극(Cathode)의 기본 구조로 제작되었으며, 전류밀도(J)-휘도(L)-전압(V) 및 전류효율을 비교, 분석하기위하여 기본 구조에 물질 및 두께 등에 변화를 주어 OLEDs를 제작하여 그 특성을 분석하였다. 본 연구에 사용된 기본 구조 중 양극은 ITO를, 정공 주입층으로는 2-TNATA, 정공 수송층으로는 α-NPD와 TAPC, 발광층으로는 호스트 물질인 mCP에 청색 인광 도펀트 FIrpic을 도핑하였고, 정공 저지층으로는 BCP, 전자 수송층으로는 Alq₃, 그리고 전자 주입층은 LiF, 음극은 Al을 사용하였다.
ITO / 2-TNATA / α-NPD / mCP : FIrpic / BCP / Alq₃ / LiF / Al의 구조에서 도핑되는 FIrpic의 농도와 발광층의 두께 변화를 통해 최적의 FIrpic의 농도와 발광층의 두께를 찾고자 하였으며, mCP : FIrpic 도핑층의 위치 변화를 통하여 발광위치를 알아보았다. 발광위치를 통하여 발광을 주도하는 전하가 정공임을 알 수 있었고, 정공 수송층에 변화를 주어 발광층에서의 정공과 전자가 재결합하는 확률과 균일성을 위해 소자 구조에 변화를 주었다. 그 결과 산소 플라즈마 처리를 하지 않은 양극 ITO에, 정공 수송층으로 TAPC를 10 nm 사용하고, 발광층의 두께를 5 nm로, 전자 수송층인 Alq₃를 대신하여 정공 저지층인 BCP만을 55 nm로 사용한 ITO / TAPC / mCP : FIrpic / BCP / LiF / Al의 구조는 발광 개시 전압(turn-on voltage)이 약 3.4 V이고 1000 cd/m²의 휘도를 구현하는데 약 6.1 V의 전압이 필요하였으며, 최대 전류효율은 6.59 mA/cm²의 전류가 흐를 때, 28.5 cd/A를 나타내었다.
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