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[국내논문] 신소재 및 신구조를 활용한 OLED의 광추출 향상 기술 동향 및 전망 원문보기

조명·전기설비 = The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, v.27 no.3, 2013년, pp.11 - 21  

고재현 (한림대학교 전자물리학과)

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 원고는 OLED의 내부에 갇히는 빛을 외부로 빼내는 광추출 기술의 최근 동향에 대해서 다룬다. 특히 광추출 효율 향상을 위해 적용되는 다양한 광학구조와 이를 구현하기 위한 신소재 및 공정기술 등에 초점을 맞추어 연구 동향을 정리해 보고자 한다.
  • 이상으로 OLED 소자에서 광추출 효율 향상 기술이 가지는 중요성 및 이와 관련된 최근의 연구 동향을 상술해 보았다. OLED 광추출 기술을 형식적으로 외부 광추출 기술과 내부 광추출 기술로 구분하고 이를 각각 세부 기술별로 나누어 서술하였지만 이렇게 구분된 기술들은 서로 독립적인 효과를 나타내지 않고 상호 연관성을 가지게 된다.
  • 특히 광추출 효율 향상을 위해 적용되는 다양한 광학구조와 이를 구현하기 위한 신소재 및 공정기술 등에 초점을 맞추어 연구 동향을 정리해 보고자 한다. 주요한 논의는 기판을 통해 빛이 방출되는 배면발광형의 저분자(small molecules) OLED에 국한될 것이고, 가능한 한 화소 구조를 가진 OLED 디스플레이보다는 OLED 백색 조명에 적합한 광추출 기술로 논의를 국한할 것이다. OLED 기술에 대한 전반적인 리뷰 및 광추출 기술 연구 동향을 정리한 체계적인 리뷰 논문들은 그간 많이 출간되어 있으므로 더 자세한 연구 동향을 원하는 독자들은 여기 인용된 논문들을 참조할 수 있을 것이다[6-10].
  • 본 원고는 OLED의 내부에 갇히는 빛을 외부로 빼내는 광추출 기술의 최근 동향에 대해서 다룬다. 특히 광추출 효율 향상을 위해 적용되는 다양한 광학구조와 이를 구현하기 위한 신소재 및 공정기술 등에 초점을 맞추어 연구 동향을 정리해 보고자 한다. 주요한 논의는 기판을 통해 빛이 방출되는 배면발광형의 저분자(small molecules) OLED에 국한될 것이고, 가능한 한 화소 구조를 가진 OLED 디스플레이보다는 OLED 백색 조명에 적합한 광추출 기술로 논의를 국한할 것이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
외부 광추출 기술의 빛 추출 방법은? 외부 광추출 기술은 주로 평면 형태인 기판 유리의 광학 구조를 변형시켜 기판 내에 갇히는 빛을 외부로 추출하는 기술이다. 이 기술은 주로 빛이 최종 적으로 빠져나가는 기판의 외부 표면에 마이크로 렌즈나 무작위적인 표면산란층을 형성해서 기판의 내부로부터 이 표면에 입사되는 빛의 전반사 각도에 변화를 주어 빛을 추출한다. 혹은 기판 내부에 산란 입자를 포함시켜 광산란 효과에 의한 빛의 무작위적인 방향 변화를 통해 빛의 탈출을 유도하기도 한다. 그렇지만 기판 모드로 갇히는 빛의 비중이 전체 발광량의 30% 정도에 불과하기 때문에 OLED의 광추출 효율을 현저히 향상시키기 위해서는 기판 모드뿐 아니라 도파관 모드로 갇힌 빛을 방출시키기 위한 노력이 필요하다.
유기발광다이오드란? 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode, 이하 OLED)는 현재 모바일 디스플레이의 메인 화면으로 광범위하게 사용되는 소자기술이다. 최근 55인치급 OLED TV가 출시되며 대면적 제품이 본격적으로 시장에 진출하기 시작했고 평면 조명 광원으로도 활발하게 연구가 진행되면서 그 적용대상이 확대될 것으로 기대되고 있다.
액정표 시장치의 특징은? 최근 55인치급 OLED TV가 출시되며 대면적 제품이 본격적으로 시장에 진출하기 시작했고 평면 조명 광원으로도 활발하게 연구가 진행되면서 그 적용대상이 확대될 것으로 기대되고 있다. 액정표 시장치(Liquid Crystal Display, LCD)가 비자 발광 디스플레이라는 특징으로 인해 외부광원(백라이트)을 요구하는데 반해 OLED는 양 전극을 통해 주입되는 전자와 정공의 결합으로 형성되는 엑시톤(exciton)이 복사 재결합을 함으로써 빛을 방출하는 자발광 디스플레이이다. 기판을 제외한 부분의 두께가 마이크로미터 이하에 불과한 초박형의 구조, LCD에 비해 훨씬 넓은 색재현성, 빠른 응답속도로 인한 동영상 화질 상의 장점, 플렉서블 및 투명 디스플레이와 같은 차세대 디스플레이로의 적용의 용이성 등의 다양한 장점은 OLED를 차세대 디스플레이 기술의 선두 주자로 부각시키고 있다[1].
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