대면적 OLED 조명소자의 보조전극 전산모사

Abstract

최근 녹색성장 및 에너지 산업에 대한 관심이 높아지면서 조명 산업에도 저전력 친환경의 새로운 조명용 광원의 필요성이 높아지고 있다. 특별히 OLED 조명은 얇고, 가벼운 차세대 면광원으로 주목받고 있다. 조명이 대면적화 됨에 따라 ITO의 높은 저항 때문에 불균일 발광이 일어난다. 본 연구에서는 보조전극간 간격과 유기물 층의 두께가 OLED소자의 total current density와 전류-전압 곡선에 미치는 영향을 조사하였다. OLED소자의 기본구조는 Al(150 nm)/Alq3(50 nm)/NPB(50 nm)/ITO(100 nm)/Glass로 설계 되었다. 전산모사 변수로써 OLED소자의 기본구조 중 보조전극의 간격을 1,000 ㎛, 2,000 ㎛, 4,000 ㎛, 8,000 ㎛ 으로 변화시켰으며 또한 유기물 층인 NPB와 Alq3의 두께를 50 nm, 100 nm, 200 nm 로 변화시켰다. OLED소자에서 보조전극의 간격이 변화하여도 모든 소자에서 구동전압이 2.0 V 로 동일하였으며 전류-전압 곡선도 거의 영향을 받지 않았다. 하지만 보조전극간 거리가 증가함에 따라 ITO의 높은 저항으로 인하여 IR-drop현상도 크게 증가하였다. Alq3층의 두께증가는 NPB층의 두께증가와 보조전극간 거리보다 IR-drop에 큰 영향을 주었다. 모든 소자에서 유기물 층의 두께가 증가할 때 IR-drop는 감소하였다. IR-drop을 감소시켜 균일한 발광을 하기 위해서는 유기층, 양극, 음극의 저항을 조절 하여야한다.|As much attention has been focused on green growth and energy industry, illumination industry also demands high efficiency illumination devices. OLED(organic light emitting diode) lighting is promising next generation lighting device due to thin, light weight, and diffuse lighting source. As the area of OLED lighting device increases, the device however may have non-uniform brightness due to high resistance of ITO layer. In this dissertation, the effects of auxiliary electrode distance and organic layer thickness on total current density and I-V curve of OLED are studied. The basic structure of OLED lighting device is Al(150 nm)/Alq3(50 nm)/NPB(50 nm)/ITO(100 nm)/Glass. The distances between the auxiliary electrodes of the OLED lighting device are varied with 1,000 ㎛, 2,000 ㎛, 4,000 ㎛, and 8,000 ㎛ while the thicknesses of the Alq3 and NPB are 50 nm, 100 nm, and 200 nm. Driving voltage of I-V curves shows no change according to the distance between auxiliary electrodes. The turn-on voltage of each device shows exactly same value of 2.0 V at all conditions. When the distance between auxiliary electrodes increases, IR-drop phenomenon is much enhanced due to high resistance of ITO layer. The IR-drop is more affected by thickness of the Alq3 layer than by thickness of NPB or by the distance of the auxiliary electrodes. When the thickness of organic layer increases, the IR-drop decreases. To reduce IR-drop and to realize uniform brightness, the resistance of organic layer should be adjusted to the total resistance of cathode and anode.