표제지
초록
목차
제1장 서론 및 배경 이론 18
1.1. 서론 18
1.2. 유기발광소자(OLED) 19
1.2.1. OLED의 구조 및 원리 19
1.2.2. Organic의 화학구조 및 밴드 갭 원리 20
1.2.3. Exciton의 Single과 Triplet 상태 22
1.2.4. MLCT State 형성을 통한 Triplet Energy 전환 23
1.2.5. Charge Balance Optimization 원리 25
1.3. Electrode 및 Device 제작 방법 27
1.3.1. 기판 세척 및 전처리 공정 27
1.3.2. Thermal Evaporation 28
1.3.3. Spin Coating 31
1.4. OLED Device 측정 32
1.4.1. OLED device 발광 측정 32
1.4.2. Lambertian Model의 정의 및 Device 평가 33
1.5. Electrode 및 organic 특성 분석 36
1.5.1. 면저항 (Sheet Resistance) 36
1.5.2. Optical Properties 38
1.5.3. 성능 평가 지표 (Figure of Merit) 40
제2장 OLED의 발광층 분석 42
2.1. 연구 동기 42
2.1.1. OLED 측정 및 결과 분석 42
2.1.2. 실험 동기 43
2.2. 이론적 배경 44
2.2.1. OLED Device의 roll-off 특성 44
2.2.2. Horizontal Oriented Emitter 45
2.2.3. Exciplex 47
2.2.4. Co-host 최적화 48
2.3. Device 제작 49
2.3.1. 유기물 층 최적화 49
2.3.2. Co-host 발광층 최적화 51
2.4. 결과 분석 54
2.4.1. Co-host OLED 결과 54
2.4.2. Horizontal Dipole Oriented Emitter OLED 결과 55
제3장 Solution 공정이 적용된 유연성 Electrode의 분석 57
3.1. 연구 동기 57
3.1.1. 스트레처블 OLED 구현의 필요성 57
3.1.2. Solution 공정 도입의 필요성 58
3.2. 이론적 배경 59
3.2.1. MAM 구조 Electrode의 특징 59
3.2.2. MoO₃와 PEDOT:PSS의 반응 66
3.2.3. MoO₃의 UVO 공정에 의한 특성 변화 67
3.3. Device 제작 68
3.3.1. MAM+PEDOT:PSS Electrode 제작 68
3.3.2. MAM+PEDOT:PSS OLED Device 제작 70
3.4. 결과 분석 71
3.4.1. MAM+PEDOT:PSS XPS 분석 71
3.4.2. MAM+PEDOT:PSS UPS 분석 74
3.4.3. MAM+PEDOT:PSS Trap Filled Limit Voltage 분석 76
3.4.4. MAM+PEDOT:PSS Energy Barrier 분석 77
3.4.5. MAM+PEDOT:PSS Mobility 분석 78
3.4.6. OLED Device 성능 평가 80
제4장 결론 84
제5장 참고문헌 85
표 1. co-deposition layer 간섭비 적용 전략 30
표 2. MAM electrode의 UVO, PEDOT:PSS 여부에 따른 Trap Filled Limit Voltage, Trap Density,... 79
그림 1. OLED Device 구조 19
그림 2. Organic Semi-conductor의 공유결합 구성 20
그림 3. Organic Semi-conductor의 Band-gap 형성 21
그림 4. Exciton의 single 과 triplet 상태 22
그림 5. Ir, Pt 계열 dopant의 MLCT 특성 23
그림 6. OLED 구조의 Recombination Zone 25
그림 7. ITO 기판의 cleaning, UVO treatment 과정 27
그림 8. Organic Thermal Evaporator 모식도 28
그림 9. 100.0nm target Co-deposition layer FE-SEM 사진 29
그림 10. Spin Coating 공정의 모식도 31
그림 11. OLED 분광 방사 휘도계 측정방식 32
그림 12. 빛의 방향에 따른 미소단위당 intensity 33
그림 13. Lambertian Surface 35
그림 14. Resistance, Sheet Resistance와 그에 대한 측정법 36
그림 15. 빛의 물체 입사에 따른 상호작용 38
그림 16. 다양한 transparent Electrode와 sheet resistance-transmittance 간 trade-off 관계 40
그림 17. 광원에서 눈까지 도달하는 빛의 Photometry 42
그림 18. OLED device의 roll-off 특성 43
그림 19. OLED Device의 TTA, TPQ 현상 44
그림 20. Emitter의 Dipole Moment에 따른 배향성 45
그림 21. Exciplex energy transfer 모식도 47
그림 22. Co-host 비율에 따른 exciton distribution 48
그림 23. 유기물의 두께에 따른 전류주입, 효율, 시야각 49
그림 24. Co-host의 비율에 따른 전류효율 51
그림 25. Co-host의 비율에 따른 Recombination Zone 형성 52
그림 26. Dopant의 Doping Concentration 에 따른 전류주입, 효율 53
그림 27. Dopant의 Doping Concentration 에 따른 EL Peak shift 메커니즘 53
그림 28. Single-host OLED와 Co-host OLED의 메커니즘과 효율 비교 54
그림 29. Isotropic Oriented Emitter OLED와 Horizontal Oriented Emitter OLED의 메커니즘과 효율 비교 55
그림 30. OLED 디스플레이의 폼팩터 변화 과정 57
그림 31. Solution 으로 구성된 차세대 물질인 Perovskite(좌), Quantum Dot(우) 58
그림 32. MAM Electrode의 Charge Transport, Injection 메커니즘 59
그림 33. 상부 MoO₃의 Charge Transport, Injection 메커니즘 60
그림 34. Substrate 에 thermal deposition 된 Au single layer 61
그림 35. MoO₃에 thermal deposition 된 Au single layer 62
그림 36. 두께 및 Sublayer 별 Au Thin Film의 실제사진 63
그림 37. MoO₃의 Fermi Level Pinning을 통한 Hole Injection Barrier Height 감소 64
그림 38. MoO₃의 Surface Energy를 통한 Contact Angle 감소 65
그림 39. MoO₃+PEDOT:PSS Cluster 형태 66
그림 40. UVO Treatment 에의한 Mo6+, Mo5+의 변화[이미지참조] 67
그림 41. UVO Treatment를 통한 PEDOT:PSS Layer Surface Morphology 향상 68
그림 41. UVO Treatment를 거친 PEDOT:PSS Layer의 FE-SEM Image 및 실제 device 구동 사진 69
그림 43. UVO Treatment를 통한 PEDOT:PSS Layer Surface Morphology 향상 70
그림 44. MAM Electrode와 각 공정을 거친 Layer의 XPS Spectra 71
그림 45. UVO Treatment를 거친 MAM Electrode의 Mo+5, Mo+6 Profile[이미지참조] 72
그림 46. UVO Treatment를 거친 MAM Electrode의 Au 4f Profile 73
그림 47. MAM Electrode와 각 공정을 거친 Layer의 UPS Spectra 74
그림 48. MAM Electrode와 각 공정을 거친 Layer의 Secondary Cut-off와 Valance Band maximum 76
그림 49. MAM Electrode와 각 공정을 거친 Layer의 Trap Filled Limit Voltage 76
그림 50. MAM Electrode와 각 공정을 거친 Layer의 Hole Injection Barrier Height 77
그림 51. MAM Electrode와 각 공정을 거친 Layer의 Hole Mobility 78
그림 52. Stretchable OLED의 Peel-off, Bending, Twisting Test 80
그림 53. ITO와 MAM Electrode, MAM+PEDOT:PSS 조건 별 Device IVL Graph 81
그림 54. Glass 기반 Device와 NOA63 기반 Device의 EQE Graph 81
그림 54. Stretchable OLED의 Dopant 별 Strain에 따른 Normalized Electroluminescence Intensity 변화 82
그림 56. Stretchable OLED의 Strain 에 따른 효율 변화 83