유기발광다이오드 (Organic Light Emitting Diode)의 내부 양자 효율 (Internal Quantum Efficiency)은 발광체의 재료적 특성과 소자구조로부터의 전하 균형을 통해 내부 양자 효율은 100%에 가깝다. 외부 양자 효율 (External Quantum Efficiency)은 내부 양자 효율과 외부 ...
유기발광다이오드 (Organic Light Emitting Diode)의 내부 양자 효율 (Internal Quantum Efficiency)은 발광체의 재료적 특성과 소자구조로부터의 전하 균형을 통해 내부 양자 효율은 100%에 가깝다. 외부 양자 효율 (External Quantum Efficiency)은 내부 양자 효율과 외부 광 추출 효율 (Out-Coupling Efficiency)을 곱한 값이며, 외부 광 추출 효율은 소자 내부에서 생성된 빛이 외부로 방출되는 비율을 뜻한다. OLED 내부에서 생성된 포톤은 소자 내부와 외부의 굴절률 차이로 인하여 Waveguide mode, Substrate mode가 발생하고, 금속 전극 표면에서의 Surface Plasmon mode로 인해 광 손실이 발생한다. 외부 양자 효율을 향상시키기 위해 외부 광 추출 효율을 높이는 것이 중요하다. 광 추출 효율을 높이는 방법 중 하나는 수평 분자 배향 유도를 통하여 개선하는 방법이 있다. 본 논문에서는 증착 시 기판의 온도 제어를 통해 발광 쌍극자 모멘트의 방향이 기판과 수평 방향으로 정렬될 수 있도록 유도하였다. 기판과 수평으로 발광 쌍극자가 위치하게 되면 수직으로 많은 빛이 나갈 수 있고 전반사 등의 광 손실을 줄여 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 증착 시 기판의 온도에 따라 발광 쌍극자의 수평 배향 경향성에 영향을 주는지 확인하였다. 분자배향 특성을 분석하기 위해 각도별 PL(photoluminescence)을 측정한 결과와 광학 시뮬레이션의 데이터를 활용하여 피팅(fitting)후 발광 쌍극자의 방향을 결정하였다. 발광층 증착 시 낮은 기판 온도에서 발광 쌍극자가 수평 방향으로 배향하는 경향성을 확인하였으며, 추가로 보조층 위 발광층을 증착한 구조에서 보조층 물질의 분자 구조와 기판 온도에 따라 발광층의 분자배향에 미치는 영향을 알아보기 위해 연구하였다. 실험적인 변수를 통해 실험한 결과 보조층이 발광 쌍극자 배향에 큰 영향을 주지 않는 것을 확인하였다.
유기발광다이오드 (Organic Light Emitting Diode)의 내부 양자 효율 (Internal Quantum Efficiency)은 발광체의 재료적 특성과 소자구조로부터의 전하 균형을 통해 내부 양자 효율은 100%에 가깝다. 외부 양자 효율 (External Quantum Efficiency)은 내부 양자 효율과 외부 광 추출 효율 (Out-Coupling Efficiency)을 곱한 값이며, 외부 광 추출 효율은 소자 내부에서 생성된 빛이 외부로 방출되는 비율을 뜻한다. OLED 내부에서 생성된 포톤은 소자 내부와 외부의 굴절률 차이로 인하여 Waveguide mode, Substrate mode가 발생하고, 금속 전극 표면에서의 Surface Plasmon mode로 인해 광 손실이 발생한다. 외부 양자 효율을 향상시키기 위해 외부 광 추출 효율을 높이는 것이 중요하다. 광 추출 효율을 높이는 방법 중 하나는 수평 분자 배향 유도를 통하여 개선하는 방법이 있다. 본 논문에서는 증착 시 기판의 온도 제어를 통해 발광 쌍극자 모멘트의 방향이 기판과 수평 방향으로 정렬될 수 있도록 유도하였다. 기판과 수평으로 발광 쌍극자가 위치하게 되면 수직으로 많은 빛이 나갈 수 있고 전반사 등의 광 손실을 줄여 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 증착 시 기판의 온도에 따라 발광 쌍극자의 수평 배향 경향성에 영향을 주는지 확인하였다. 분자배향 특성을 분석하기 위해 각도별 PL(photoluminescence)을 측정한 결과와 광학 시뮬레이션의 데이터를 활용하여 피팅(fitting)후 발광 쌍극자의 방향을 결정하였다. 발광층 증착 시 낮은 기판 온도에서 발광 쌍극자가 수평 방향으로 배향하는 경향성을 확인하였으며, 추가로 보조층 위 발광층을 증착한 구조에서 보조층 물질의 분자 구조와 기판 온도에 따라 발광층의 분자배향에 미치는 영향을 알아보기 위해 연구하였다. 실험적인 변수를 통해 실험한 결과 보조층이 발광 쌍극자 배향에 큰 영향을 주지 않는 것을 확인하였다.
The internal quantum efficiency of an organic light emitting diode is close to 100% due to the balance of charge from the material properties of the luminescence and the device structure. External quantum efficiency is the value multiplied by the internal quantum efficiency and the out-coupling effi...
The internal quantum efficiency of an organic light emitting diode is close to 100% due to the balance of charge from the material properties of the luminescence and the device structure. External quantum efficiency is the value multiplied by the internal quantum efficiency and the out-coupling efficiency, and out-coupling efficiency refers to the ratio of light generated inside the device to the outside. The photon generated inside OLED generates waveguide mode and substrate mode due to the difference in refractive index between inside and outside of device, and also causes light loss due to Surface Plasmon mode on the surface of metal electrode. It is important to increase the out-coupling efficiency in order to improve the external quantum efficiency. One of the methods of increasing the out-coupling efficiency is to improve it through horizontal molecular orientation induction. This paper induced the direction of the light-emitting dipole moment to be aligned with the substrate in a horizontal direction by controlling the temperature of the substrate during deposition. When the light-emitting dipole is positioned horizontally with the substrate, a lot of light can be emitted vertically, and out-coupling efficiency can be improved by reducing light loss such as total reflection. It was confirmed whether the horizontal orientation tendency of the light emitting dipole was affected according to the temperature of the substrate during deposition. To analyze molecular orientation properties, the direction of the light-emitting dipoles after fitting was determined using the results of measuring the photoluminance (PL) by angle and data from optical simulations. During the deposition of the emission layer, the tendency of the emission dipole to be oriented in the horizontal direction at a low substrate temperature was confirmed. In addition, in the structure in which the light emitting layer is deposited on the auxiliary layer, the effect of the molecular structure of the auxiliary layer material and the substrate temperature on the molecular orientation of the light emitting layer was studied. As a result of the experiment through experimental variables, it was confirmed that the auxiliary layer did not significantly affect the light-emitting dipole orientation.
The internal quantum efficiency of an organic light emitting diode is close to 100% due to the balance of charge from the material properties of the luminescence and the device structure. External quantum efficiency is the value multiplied by the internal quantum efficiency and the out-coupling efficiency, and out-coupling efficiency refers to the ratio of light generated inside the device to the outside. The photon generated inside OLED generates waveguide mode and substrate mode due to the difference in refractive index between inside and outside of device, and also causes light loss due to Surface Plasmon mode on the surface of metal electrode. It is important to increase the out-coupling efficiency in order to improve the external quantum efficiency. One of the methods of increasing the out-coupling efficiency is to improve it through horizontal molecular orientation induction. This paper induced the direction of the light-emitting dipole moment to be aligned with the substrate in a horizontal direction by controlling the temperature of the substrate during deposition. When the light-emitting dipole is positioned horizontally with the substrate, a lot of light can be emitted vertically, and out-coupling efficiency can be improved by reducing light loss such as total reflection. It was confirmed whether the horizontal orientation tendency of the light emitting dipole was affected according to the temperature of the substrate during deposition. To analyze molecular orientation properties, the direction of the light-emitting dipoles after fitting was determined using the results of measuring the photoluminance (PL) by angle and data from optical simulations. During the deposition of the emission layer, the tendency of the emission dipole to be oriented in the horizontal direction at a low substrate temperature was confirmed. In addition, in the structure in which the light emitting layer is deposited on the auxiliary layer, the effect of the molecular structure of the auxiliary layer material and the substrate temperature on the molecular orientation of the light emitting layer was studied. As a result of the experiment through experimental variables, it was confirmed that the auxiliary layer did not significantly affect the light-emitting dipole orientation.
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