선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구에서는 OLED의 교류구동방식에서 교류전원 성분 중 순방향 바이어스 전압이 OLED에 미치는 영향을 연구하기 위하여 형광 OLED를 제작하였다. 제작한 형광 OLED에 다양한 전압의 교류 순방향 바이어스를 인가하여 교류 전원의 순방향 바이어스 성분이 형광 OLED의 발광 특성에 미치는 영향을 분석하였다.
제안 방법
- 교류 전압은 변압기의 한쪽 끝단에 연결되어 있는 정류 다이오드를 통하여 반파 정류되어 역 바이어스 성분이 제거된 순방향 바이어스 교류 성분만 OLED 출력 단의 각 채널에 인가하였다. OLED의 출력 단자는 총 4개 채널로 구성되었으며, 각각의 출력 단자는 OLED의 출력 단자와 병렬로 구성된 가변 저항을 통하여 실효치 전압 20 V로부터 전압조정이 가능하도록 제작하여 0, 4, 6, 8, 10 V의 교류 순방향 바이어스를 OLED에 인가하였다. 이때 공급되는 교류 순방향 바이어스 전원은 디지털 멀티미터(Hioki, 3280-10)로 측정하여 전압을 확인한 후에 출력 단의 스위치를 통하여 인가하여 2차적으로 과전압에 따른 OLED 손상을 방지하였다.
- 그림 6은 첨두치 전압에 의한 OLED의 열화를 검증하기 위하여 직류구동 OLED의 전계 발광 특성을 측정하였다. 그림 6 (a)는 직류 구동 형광 OLED의 전압에 따른 전류 밀도와 발광 휘도를 나타낸 것이다.
- 그림 2(b)는 OLED에 다양한 전압의 교류 순방향 바이어스 전원을 공급하기 위한 OLED 전원 공급 장치의 회로도를 나타낸 것이다. 다양한 전압의 순방향 바이어스 교류 전원을 OLED에 인가하기 위하여 교류 공급원으로 변압기를 사용하여 60 Hz의 주파수와 20 V의 실효 전압을 갖는 교류 전원을 인가하였다. 이때 교류 전원의 과전압 방지를 위하여 바리스터(varistor)를 변압기 출력 양단에 병렬로 연결하여 출력 전압의 흔들림에 따른 과전압을 방지하였다.
- 제작한 형광 OLED에 다양한 전압의 교류 순방향 바이어스를 인가하여 교류 전원의 순방향 바이어스 성분이 형광 OLED의 발광 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 교류 순방향 바이어스와 직류 순방향 바이어스에 의한 OLED의 시간에 따른 발광특성 변화를 비교 분석하였다.
- 상용 교류 전원에서 동작하는 조명용 OLED의 연구를 위하여 교류 순방향 바이어스에 따른 형광 OLED의 전계 발광 특성을 분석하였다. 직류 전원과 교류 순방향 전원을 인가하여 동일한 전압과 전류를 나타내는 8.
- OLED의 출력 단자는 총 4개 채널로 구성되었으며, 각각의 출력 단자는 OLED의 출력 단자와 병렬로 구성된 가변 저항을 통하여 실효치 전압 20 V로부터 전압조정이 가능하도록 제작하여 0, 4, 6, 8, 10 V의 교류 순방향 바이어스를 OLED에 인가하였다. 이때 공급되는 교류 순방향 바이어스 전원은 디지털 멀티미터(Hioki, 3280-10)로 측정하여 전압을 확인한 후에 출력 단의 스위치를 통하여 인가하여 2차적으로 과전압에 따른 OLED 손상을 방지하였다. 출력되는 교류 순방향 바이어스 전압의 파형은 디지털 오실로스코프(Agilent DSI-X2013)를 출력 단자에 연결하여 확인하였다.
- 본 연구에서는 OLED의 교류구동방식에서 교류전원 성분 중 순방향 바이어스 전압이 OLED에 미치는 영향을 연구하기 위하여 형광 OLED를 제작하였다. 제작한 형광 OLED에 다양한 전압의 교류 순방향 바이어스를 인가하여 교류 전원의 순방향 바이어스 성분이 형광 OLED의 발광 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 교류 순방향 바이어스와 직류 순방향 바이어스에 의한 OLED의 시간에 따른 발광특성 변화를 비교 분석하였다.
- 순방향 바이어스 교류 전원을 인가한 경우에는 낮은 인가전압에서 직류 전원을 인가한 경우보다 높은 전류 밀도를 나타내나 어떤 전압에서 교차 한 후 높은 인가전압에서는 직류 전원을 인가한 경우보다 낮은 전류 밀도를 나타내었다. 직류 전원과 순방향 바이어스 교류 전원을 인가한 OLED의 인가전압과 전류 밀도가 교차하여 일치하는 지점을 찾기 위하여 실험적으로 얻어낸 전압-전류 밀도 특성으로부터 적합한식을 도출하였다. 식 (1)은 직류 전원을 인가한 OLED의 인가전압에 대한 전류 밀도로부터 도출한 식이고, 식 (2)는 순방향 바이어스 교류 전원을 인가한 OLED의 인가전압에 대한 전류 밀도로부터 도출된 식을 나타낸 것이다.
- 그림 2(a)는 OLED의 발광 특성을 측정하기 위한 I-V-L 측정 장치의 구성을 나타낸 것이다. 직류 전원과 순방향 바이어스 교류 전원의 인가 시간에 따른 발광 특성의 변화는 Photo Research사의 PR-650 Spectrascan을 사용하여 측정하였다. 그림 2(b)는 OLED에 다양한 전압의 교류 순방향 바이어스 전원을 공급하기 위한 OLED 전원 공급 장치의 회로도를 나타낸 것이다.
- 이때 공급되는 교류 순방향 바이어스 전원은 디지털 멀티미터(Hioki, 3280-10)로 측정하여 전압을 확인한 후에 출력 단의 스위치를 통하여 인가하여 2차적으로 과전압에 따른 OLED 손상을 방지하였다. 출력되는 교류 순방향 바이어스 전압의 파형은 디지털 오실로스코프(Agilent DSI-X2013)를 출력 단자에 연결하여 확인하였다. 그림 3(a)는 교류 전원의 첨두치 전압(Vpk : peak voltage)과 실효치 전압(Vrms :root-mean-square voltage)을 나타낸 것이다.
- 그림 7은 순방향 교류전원의 첨두치 전압이 소자의 특성에 미치는 영향을 분석하기 위하여 전류 밀도, 발광 휘도, 전류 발광 효율, 전력 발광 효율의 변화를 나타낸 것이다. 특성 변화는 소자 제작 직후의 전류밀도, 발광 휘도, 전류 발광 효율, 전력 발광 효율을 DC 전압 4V부터 10 V까지 1 V 간격으로 증가하며 측정하고, 940분 동안 0, 4, 6, 8, 10 V의 순방향 교류 전압을 인가한 후 소자 제작 직후와 동일하게 4V에서 10 V까지 1 V 간격으로 증가하며 측정하였다. 0 V는 순방향 교류 전원을 인가하지 않고 대기 중에서 보관한 것을 의미한다.
대상 데이터
- OLED를 제작하기 위하여 사용한 ITO (Indium Tin Oxide)는 면저항 10 Ω/□이고, 유기물과 음극 전극은 열 기상증착 방식을 사용하여 1.0 × 10-6 torr 이하의 고진공에서 증착하였다.
성능/효과
- 04 V임을 알 수 있었다. 따라서 소자의 특성이 저하되지 않는 전압에서 OLED를 구동하면 상용 교류 구동에 의한 OLED가 가능함을 알 수 있었다.
- 이러한 결과는 그림 6에서 전압의 허용된 범위 이내에서도 시간 경과에 따라 허용된 범위의 상한 값에 근접한 전압에서는 OLED의 열화 특성이 가속화된 결과이다. 또한 OLED의 소자 특성 변화가 일어나지 않는 적절한 범위의 첨두치 전압을 갖는 순방향 교류 전원의 경우 열화에 의한 발광 특성 저하에 대한 영향이 크지 않음을 확인할 수 있었다. 그림 7의 전력 발광 효율의 결과 값에 대한 적합한 식을 유도하여 식 (3)과 식 (4)에 나타내었다.
- 그러나 교류 전원의 모든 전압 범위에서 OLED의 열화에 의한 특성 저하가 나타나는 것은 아니며 OLED가 허용할 수 있는 범위내의 전압에서는 순방향 바이어스 전원에 따른 특성 저하가 발생하지 않았다. 본 연구결과에서 발광 특성 저하의 영향을 받지 않는 최대 전압은 6.04 V임을 알 수 있었다. 따라서 소자의 특성이 저하되지 않는 전압에서 OLED를 구동하면 상용 교류 구동에 의한 OLED가 가능함을 알 수 있었다.
- 04 V로 계산되었다. 실험결과를 통해 소자 특성이 저하되지 않는 교류 전압 영역에서 OLED를 구동하여 충분한 휘도를 구현할 경우 교류 구동 방식 OLED가 갖는 장점들을 살릴 수 있으므로 교류 구동에 의한 OLED 조명의 상용화가 가능할 수 있다.
- 발광 휘도는 6V까지는 전류 밀도감소와 비례하여 감소하는 경향을 나타내나, 인가전압 8, 10 V에서는 발광 휘도가 급격히 감소하는 경향을 나타내었다. 인가전압 8, 10 V에서 발광 휘도의 급격한 감소로 전류 발광 효율과 전력 발광효율도 급격히 감소하였다. 발광 특성의 급격한 감소가 일어나는 인가전압 8V에 상응하는 첨두치 전압은 약 11.
- 감소율은 4V부터 10 V까지 1 V 간격으로 측정한 각각의 DC 전압에 대한 전류밀도, 발광 휘도, 전류 발광 효율, 전력 발광 효율을 소자 제작 직후와 940분경과 후의 변화율로 계산하고, 4 V부터 10 V까지 1 V 간격으로 계산된 변화율을 평균하여 나타낸 것이다. 전류 밀도는 순방향 교류 전원의 인가전압이 증가함에 따라 선형적으로 비례하여 감소하는 경향을 나타내었다. 발광 휘도는 6V까지는 전류 밀도감소와 비례하여 감소하는 경향을 나타내나, 인가전압 8, 10 V에서는 발광 휘도가 급격히 감소하는 경향을 나타내었다.
- 2% 수준으로 특성 저하가 발생하였다. 즉, 8.65 V의 구동 전압에서 순방향 교류 전원을 인가한 형광 OLED가 동일한 전압의 직류 전원을 인가한 OLED에 비해 시간에 따른 전기 발광 특성의 저하가 더 많이 진행되었음을 알 수 있다. 이 결과에서 순방향 교류 전원을 OLED에 인가한 경우가 직류 전원을 인가한 경우보다 열화를 가속시켰다.
- 상용 교류 전원에서 동작하는 조명용 OLED의 연구를 위하여 교류 순방향 바이어스에 따른 형광 OLED의 전계 발광 특성을 분석하였다. 직류 전원과 교류 순방향 전원을 인가하여 동일한 전압과 전류를 나타내는 8.65 V에서 직류 전원을 인가한 OLED보다 순방향 바이어스 교류 전원을 인가한 OLED가 시간 경과에 따라 발광 특성의 저하가 빠르게 진행되었다. 이 현상은 8.
- 그림 4는 직류 전원과 순방향 바이어스 교류 전원을 인가한 OLED의 인가전압에 대한 전류 밀도를 나타낸 것이다. 직류 전원과 순방향 바이어스 교류 전원의 인가에 의하여 전류 밀도는 지수 함수적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 순방향 바이어스 교류 전원을 인가한 경우에는 낮은 인가전압에서 직류 전원을 인가한 경우보다 높은 전류 밀도를 나타내나 어떤 전압에서 교차 한 후 높은 인가전압에서는 직류 전원을 인가한 경우보다 낮은 전류 밀도를 나타내었다.
- 표 1은 그림 5의 실험 결과를 초기 발광 특성 대비 940분이 경과한 후의 발광특성을 변화율로 나타낸 것이다. 직류 전원을 인가한 OLED의 경우 940분이 경과한 후 전류 밀도는 49.4%, 발광 휘도는 44.4%, 전류 발광 효율은 90.0%, 전력 발광 효율은 86.9% 수준으로 감소하였다. 순방향 바이어스 교류 전원을 인가한 OLED의 경우 940분이 경과한 후 전류밀도는 40.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.