[논문]OLED TV Panel의 전류가속열화시험 설계

유지선; 이득중; 오창석; 장중순

OLED TV Panel의 전류가속열화시험 설계
Electric Current Accelerated Degradation Test Design for OLED TV 원문보기

신뢰성응용연구 = Journal of the applied reliability, v.17 no.1, 2017년, pp.22 - 27

유지선 (아주대학교 산업공학과) , 이득중 (LG display 품질센터) , 오창석 (LG display 품질센터) , 장중순 (아주대학교 산업공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose: The purpose of this study is to estimate the life time of OLED TV panel through electric current ADT(Accelerated Degradation Test). Methods: We performed accelerated degradation test for OLED TV Panel at the room temperature to avoid high temperature impact on the luminance. Results: we got more accurately the life time of the OLED TV when we applied ADT without temperature factor than including both current and temperature. Conclusion: Until now, the ADT of the OLED TV has been conducted with temperature and current at the same time for reducing test time and costs. We estimate incorrect life time when the temperature is adopted as an accelerated factor. Due to the high temperature impact on the luminance of the OLED TV panel. So as to solve this problem, we discard temperature and use electric current only.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

OLED TV의 수명을 평가하기 위해서 과거에는 주로 온도와 전류를 이용하여 가속열화시험을 실시하였다. 그러나 서론에서 언급했듯이 온도는 여러 가지 이유로 OLED TV panel의 휘도에 영향을 미치고 휘도는 OLED TV panel의 수명을 산출하는데 기준이 되기 때문에 이번 절에서는 상온 조건(25℃)에서 전류만을 가속인자로 사용한 가속 수명시험을 실시하고 그 결과를 제시할 것이다.
따라서 본 논문은 정확한 OLED TV Panel의 수명산출을 위해, 온도를 가속인자에서 제외한 후 상온조건에서 전류만을 활용해 OLED TV Panel의 가속열화 시험을 실시하고 그로부터 수명을 산출하려고 한다. 본 논문은 다음과 같이 구성된다.
그러나 두 인자 간의 교호작용이 발생해 온도에 따른 입력 전류값에 대한 증가, 신뢰성 불량(화면이상 등)을 야기 시켜 한가지 가속인자를 활용해 시험을 실시할 때 보다 시험 시간이 길어지거나 수명산출시 수명이 더 길게 예측되는 등의 부정확한 시험결과를 야기할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 전류밀도 한가지인자만 활용해 OLED TV Panel의 가속시험을 실시하였고 수명을 산출하였다. 본 연구에서는 온도를 뺀 한 가지 인자만을 사용하여 인자간의 교호작용이 제거함으로써, 보다 정확한 수명을 예측할 수 있었다.
따라서 본 연구에서는 전류밀도 한가지인자만 활용해 OLED TV Panel의 가속시험을 실시하였고 수명을 산출하였다. 본 연구에서는 온도를 뺀 한 가지 인자만을 사용하여 인자간의 교호작용이 제거함으로써, 보다 정확한 수명을 예측할 수 있었다. 본 연구의 향후 연구과제로는 상온 가속시험 계획 시 전류밀도 스플릿에 대한 검토 연구가 필요하다.

제안 방법

1]과 같이 구역별로 나누어 White, Red, Green, Blue 컬러별로 실시하였다. 각컬러별로 3개의 데이터가 존재하며, 모든 컬러에 대해 모두 가속열화시험을 실시하였다. 소자 모두 peak 전류 밀도(mA/cm²)까지 시험하였고, 컬러별 전류 밀도를 세분화 하고 등 간격으로 스플릿하였다.
예를 들어 red, blue, green 구현 시 각 컬러의 소자만 구동하는 것이 아니라 red+white, blue+white, green+white로 구동된다. 따라서 White 수명을 대표 수명이라고 보고 데이터 분석과 수명산출을 실시하였다.
제품 신뢰성에 관한 정보를 알아보기 위해 시험을 실시할 때 사용조건과 동일한 조건에서 시험을 실시하게 되면 아주 긴 시험시간과 큰 비용이 필요하다. 따라서 기업들은 시험 시간을 단축하고 비용을 절감하기 위해 사용조건보다 가혹한 조건에서 실시하는 가속시험을 실시한다.
05보다 낮기 때문에 가속성이 성립하지 않는다. 따라서 최적의 시험 전류밀도를 찾기 위해서 P값이 가장 큰 조건을 이용하여 수명산출을 실시하였다. P값이 가장 큰 조건을 찾기 위해,각 전류밀도 조건별로 동일척도 모수검정을 재 실시한 결과 [Fig.
각컬러별로 3개의 데이터가 존재하며, 모든 컬러에 대해 모두 가속열화시험을 실시하였다. 소자 모두 peak 전류 밀도(mA/cm²)까지 시험하였고, 컬러별 전류 밀도를 세분화 하고 등 간격으로 스플릿하였다. 하지만 본 논문의 데이터분석과 수명산출은 White 소자만 다루고 있다.
8mA/cm²로 7수준이다. 시험 온도는 25℃의 상온에서 실시하였고, 시험시간은 총 437.5시간을 시험했으며 휘도측정은 총 7회로 45.5, 63.5, 110.5, 164, 204.5, 276.5, 437.5시간에서 측정하였다.
시험은 55인치 OLED TV panel을 Accelerated Degradation Test(ADT)를 위해 [Fig. 1]과 같이 구역별로 나누어 White, Red, Green, Blue 컬러별로 실시하였다. 각컬러별로 3개의 데이터가 존재하며, 모든 컬러에 대해 모두 가속열화시험을 실시하였다.
이를 살펴보기 위해 동일 척도모수에 대한 검정을 실시하였다. 시험한 전체 전류밀도에 관해 가속성이 성립하는가에 대해서 동일 척도 모수에 대한 검정을 실시한 결과는 다음 [Fig.

대상 데이터

다시 말해, OLED 가속시험을 실시할 때 온도를 포함한 두 개 이상의 가속인자를 활용하게 되면, 두 인자간의 교호작용이 발생해 온도에 따른 입력 전류 값에 대한 증가, 신뢰성 불량(화면이상 등)을 야기시켜 한 가지 가속인자를 활용해 시험을 실시할 때 보다 시험시간이 길어지거나 수명산출시 수명이 더 길게 예측되는 등의 부정확한 시험결과를 야기할 수 있다. 부정확한 시험 결과 사례로는 A社의 LED Pakage 수명시험 시 고온조건에 의한 휘도상승으로 인해 활성화 에너지 1.3eV 이상이 나오며, 이로부터 산출된 예측수명이 백 만 시간 이상이 된 결과가 있다.

데이터처리

분포 적합성을 판단은 A-D값을 이용해 판단한다. 분포적합성 판단을 위해 수명 t에 대해 A-D값을 산출하였다. [Fig 7]과 같이 로그정규분포의 A-D값이 2.

이론/모형

로그 정규 분포를 적용한 후, 아래와 같은 역누승모델(Inverse power model)을 이용하여 수명을 산출하였다.
가속시험으로부터 OLED TV panel 소자의 열화 패턴을 알기 위해서는 열화모형을 선정해야 한다. 모형은 Exponential Model을 선정했으며 식은 다음과 같다.

성능/효과

따라서 최적의 시험 전류밀도를 찾기 위해서 P값이 가장 큰 조건을 이용하여 수명산출을 실시하였다. P값이 가장 큰 조건을 찾기 위해,각 전류밀도 조건별로 동일척도 모수검정을 재 실시한 결과 [Fig. 5], [Fig. 6]과 같이, 전류밀도조건(15mA/cm², 18mA/cm²)에서 P값이 0.177로 유의수준 0.05 이상이기 때문에 가속성이 성립하는 것을 확인하였다.

후속연구

본 연구에서는 온도를 뺀 한 가지 인자만을 사용하여 인자간의 교호작용이 제거함으로써, 보다 정확한 수명을 예측할 수 있었다. 본 연구의 향후 연구과제로는 상온 가속시험 계획 시 전류밀도 스플릿에 대한 검토 연구가 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	가속열화시험에서 살펴보아야 하는 것은 무엇인가?	가속열화시험은 정상조건보다 가혹한 조건에서 시험을 실시하기 때문에 각 가속 조건의 가속성이 성립하는지, 각 가속 조건에 대한 고장 메커니즘이 같은가를 살펴봐야 한다. 가속성이 성립하는지 확인하고 수명산출을 위해 제 3.
	전류를 일정하게 공급하더라도 시간이 지남에 따라 소자의 열화에 의해 어떤 현상이 발생하는가?	OLED TV panel의 밝기(휘도)는 전류의 세기에 비례하는데, 전류를 일정하게 공급하더라도 시간이 지남에 따라 소자의 열화에 의해 OLED TV panel의 평균 휘도는 떨어지게 된다. OLED TV의 수명을 평가하기 위해서 과거에는 주로 온도와 전류를 이용하여 가속열화시험을 실시하였다.
	OLED의 가속시험 시 두 개 이상의 가속인자를 사용할 경우 문제점은 무엇인가?	또한, Lee, Kim, and Park[5]의 연구에서도 같은 인가전압에서 온도가 증가할수록 전류가 증가하는 것을 볼 수 있다. 다시 말해, OLED 가속시험을 실시할 때 온도를 포함한 두 개 이상의 가속인자를 활용하게 되면, 두 인자간의 교호작용이 발생해 온도에 따른 입력 전류 값에 대한 증가, 신뢰성 불량(화면이상 등)을 야기시켜 한 가지 가속인자를 활용해 시험을 실시할 때 보다 시험시간이 길어지거나 수명산출시 수명이 더 길게 예측되는 등의 부정확한 시험결과를 야기할 수 있다. 부정확한 시험 결과 사례로는 A社의 LED Pakage 수명시험 시 고온조건에 의한 휘도상승으로 인해 활성화 에너지 1.

참고문헌 (12)

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Lee, W. D. amd Cho, G. H. (1996). "A Study on Goodness of Fit Test in Accelerated Life Tests". Journal of the Korean Data and Information Science Society, Vol. 7, No. 1, pp. 37-46.
Hong, W. S., Song, B. S., Jeong, H. S., and Jeong, H. S. (2009). "Reliability Assessment Criteria of Organic Light Emitting Diode (OLED)". Journal of Applied Reliability, Vol. 9, No. 2, pp. 131-148.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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