OLED & PLED

목차

1. 실험목적

2. 개요
1) OLED 원리
2) 고분자계와 저분자계 OLED 소자비교
3) OLED 구조
4) HOMO-LUMO

3. 실험 재료 및 과정
1) PLED(Polymer LED, 고분자 LED) 제작

4. 실험결과 및 분석

5. 결과 해석 및 토의
1) 결과해석
2) 오차의 원인

6. 요약

7. 참고문헌

본문내용

5.4A, rate 1.5~2A/s, 300Å, Pressure 10-5 torr
Alq3 증착
evaporator를 이용하여 A1에 장착되어 있는 Alq3를 증착
condition : voltage 0.5V, current 5.4A, rate 1.5~2A/s, 600Å, Pressure 10-5 torr
<사진. Organic material 증착을 위한 준비>
⑨ Metal material 증착
LiF 증착
LiF를 evaporator를 이용하여 증착
condition : voltage 0.5V, current 5.4A, rate 0.5A/s, 5Å, Pressure 10-5 torr
Al 증착
Al를 evaporator를 이용하여 증착
condition : voltage 0.5V, current 5.4A, rate 5A/s, 1800Å, Pressure 10-5 torr
<사진. Metal material 증착을 위한 준비>
<사진. 전자 주입층 및 금속 전극(LiF/Al) 증착 준비 과정>
<사진. Thermal Evaporator>
진공 및 진공펌프
‘진공(vacuum)'이란 원래 라틴어로 ’vacua', 즉, 기체(물질)가 없는 공간의 상태를 의마하며 이런 이상적인 진공 상태일 때 기압(압력)은 0이다. ‘진공’이란 넓은 의미로 정의하면 대기압보다 낮은 기체의 압력 상태를 말한다. 진공의 응용에는 대기압보다 압력이 낮다는 그 자체뿐만 아니라 진공이 지닌 여러 가지 물리적 특성을 이용하고 있다. 여기서 ‘진공’은 그 정도에 관계없이 일정한 작업 공간에서 대기압 이하로 기체가 제거된 상태를 의미한다.
LiF를 사용하는 이유
Al는 원하는 Work function 보다 더 높은 값을 가지고 있다. 따라서 LiF를 먼저 증착시킴으로서 원하는 값으로 Work Function을 떨어뜨린다.
<사진. Thermal Evaporator에서 꺼낸 OLED>
<사진. 완성된 유기 소자>
<사진. 전류를 통하자 유기 소지가 발광하고 있다.(녹색- Alq3)>
<사진. 도출 된 실험 data와 마지막에 파괴된 유기 소자의 모습 >
4. 실험결과 및 분석
① PVK : 약 560nm에서 최대값을 갖는다
② α-NPD : 약 510nm에서 최대이다.
③ Alq3 : 약 520nm에서 최대이다.
④ Rubrene-약 590nm에서 최대(주황색)
OLED의 경우 왼쪽 그림과 같이, 전자와 정공의 결합에 의한 Exciton에 의해서 발광을 하게 된다. 단순히 전자와 정공이 고분자에 의해서 이동된 후, 재결합에 의해서 빛이 발광을 하므로 비례하는 모양을 가지게 된다.
OLED의 스펙트럼의 경우, 붉은색을 사용하였으므로, 정상적인 파장 패턴이라는 것을 확인 할 수 있다.
5. 결과 해석 및 토의
1) 결과해석
<데이터1. Voltage-Current 그래프>
<데이터2. Voltage-Luminescence 그래프>
<데이터3. Voltage-Current Efficiency 그래프>
<데이터4. Voltage-Current Density 그래프>
<데이터 1.>은 OLED를 흐르는 전압의 변화에 따른 전류의 양이다. 전압의 변화에 따라서 전류가 점차 증가하는 형태의 그래프를 얻었다. 이상적인 V-I 곡선은 전압의 변화에 따라서 전류가 exp함수로 증가하는 형태의 그래프이다. 우리가 제작한 OLED에서도 유사한 형태의 그래프를 얻을 수 있었다.
보통 이때의 휘도는 Photodiode를 가지고 OLED를 흐르는 전압의 변화에 따른 휘도를 측정한다. 전압의 변화에 따라서 휘도가 점차 증가하는 형태의 그래프를 얻을 수 있을 것이다.
위의 데이터들을 보았을 때 OLED에 흐르는 전류의 양이 증가할 때 발광하는 빛의 양도 증가할 것이라 생각된다. 실제 점등 작업에서도 그러 하였다. 전류의 변화에 따른 그래프를 그릴 수 있었다. 아마 휘도를 정확하게 되었으면 그에 비례하는 그래프가 예상된다.
2) 오차의 원인
박막의 두께 측정하는 센서
원자가 센서를 때리면 충격에 의하여 진동수를 가지고 떨리게 된다. 이 진동수로 초당 몇 Å 증착되는지 rate[Å/sec]를 알 수 있다. 증착 rate와 시간을 곱하면 증착된 thickness를 알 수 있다.
OLED의 셀 영역 안에서만 빛이 나오는 이유
OLED는 organic material에서 발광된다. 하지만 organic material은 많은 전류를 견디지 못한다. Cathode와 Anode에 흐르는 전류가 많아지면 scattering 현상이 생기면서 셀 영역 밖으로 전자와 정공이 나갈지도 모르지만, 그 전에 organic material이 타서 더 이상 쓸 수 없게 되어 버린다. 따라서 셀 영역 밖에서 발광되지 않는다. 위쪽 사진에도 더 이상 사용할 수 없게 되어버린 소자의 모습이 있다.
휘도는 측정 방향에 따라 달라진다.
측정도중 측정기의 방향이 진동이나 물리적인 충격에 의해 바뀌었을 수도 있다.
OLED의 빛 외에 다른 빛이 들어갔을 수도 있다.OLED는 초록색을 측정되도록 제작하였다. 휘도의 측정이 암실에서 측정된 것이 아니라 일부 형광등이 켜있는 방에서 측정되었다. 형광등에서 나오는 백색광 중에 초록색 빛이 Photodiode에 같이 측정되었을 수도 있다.
6. 요약
OLED는 발광층이 organic material로 이루어져 있다. OLED cell에 전압을 가하면 흐르는 전류가 증가한다. 이때 흐르는 전류의 양은 OLED에서 발광되는 빛이 휘도와 비례한다.
7. 참고문헌
① 이전룡, 1,4-Diaza-1,3-butadiene류의 Diels-Alder 반응에 미치는 치환기 효과에 대한 DFT 연구, 2001
② 기초 디스플레이공학, 김현후 외 3명, 내하출판사, 2007
③ 하윤경, 류소원. 유기 전계 발광 소자(OELD) 개발을 위한 PVK 박막의 특성 연구. 1998
④ 진성호. 고분자 발광 소자. 부산과학 2005 제10회.
⑤ 이준호 외 2명. 구동회로를 갖는 수동 매트릭스 방식의 유기발광 디스플레이 제작 및 특성. 2002.
⑦ http://www.koshanet.com
⑧ http://www.chem-net.co.kr

키워드

HOMO,   LUMO,   LED,   디스플레이공학,   PLED,   PVK,   OLED,   OLED실험