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Published by재진 양 Modified 8년 전
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유기 EL 개요 및 시장동향 지도교수 : 김재형교수님 96907188 최 명 철
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유기 EL 현황 및 전망 OLED DEVICE 차후 보완 사항 유기 EL 소개 재료 시장동향 prototype 기본구조 유기 EL 특성 발광 원리 실제 모형 목 차
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목 표 유기 EL 은 현재 상용되고 있는 여러 display 소자들의 성능을 보강하는 데 주목 받고 있는 천연색 표시 소자 중 하나 이다. 유기 EL 에 대한 구조 및 발광 Mechanism 과 시장 동향에 관하여 공부하는데 목표를 두었다
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유기 EL 의 소개 정 의 유기물 박막에 음극과 양극을 통하여 주입된 전자 (electron) 와 정공 (hole) 이 재결합 (recombination) 하여 여기자 (exciton) 를 형성하고, 형성된 여기자로부터의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛이 발생되는 현상 분 류 EL Inorganic EL : ZnS, GaN …… Organic EL 단분자 유기 EL : Anthracene, Alq3 … 고분자 유기 EL : PPV, PPP, PT …
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1936 France, G.Destriau, 처음으로 유기 EL 에 대해 관찰 1963 Pope, Kallmann, Magnante 가 안트라센 (anthracene) 단결정에서 처음으로 유기 EL 발견 1987 Eastman Kodak, organic LED 의 비대한 발전을 이룸 1989 Eastman Kodak, 형광 염료를 소개 Cambridge, Polymer LED 를 소개.. 1990 일본 Pioneer, OLED 를 사업과 연결시킴 (Eastman Kodak 의 동의하에 ) 1996 일본 Pioneer, 세계 최초의 샹용화 ( 유기물을 진공증착하여 자동차 FM 수신용 단색 display 로 시판 ) 여러 회사에서 Color Display 를 제작하기 시작 2000 Passive OLED display 를 상업화 하다 (Car, Phone, Local, Multi color) 여러 회사들이 AMOLED Display 를 제작하기 시작 일본 Pioneer, 수동의 첫 Prototyped 을 제작. 1997 2001 Sony, TV 에 적용시킬 13 인치의 Full Color AMOLED Display 제작 Toshiba, SeikoEpson, Full Color AMOLED 제작 유기 EL 의 역사 유기 EL 의 역사
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유기 EL 의 장점 유기 EL 의 장점 부드럽고 균일한 빛 제공 전기효율 좋다 디자인의 자유 유연성과 내구성 응답속도가 빠르다 초경량 및 두께가 얇음 저렴한 가격
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PROTOTYPES
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시 장 동 향시 장 동 향시 장 동 향시 장 동 향디스플레이시장디스플레이시장 조명시장조명시장 소화면소화면 중화면중화면 대화면대화면 각종 오디오 휴대전화 휴대게임기 디지털 카메라 카 네비게이션 PDA 등 데스크톱 PC 노트북 PC 실내 TV 대형평면 TV 야외 대형 스크린 프로잭터 백열등 대체 형광등 대체 2000 20052010 2015
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OLED Device Cathode Organic Anode Substrate Cathode Anode Electron, hole injection Electron, hole recombination Photon Emission
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CathodeAnode Anode : ITO(indium tin oxide) HTL(hole transporting layer) : TPD HBL( hole buffer layer) EIL(electron injection layer) Device Design( 장치구조 ) EIL HIL(hole injection layer) EML(emitting material layer) ETL(electron transporting layer) Cathode : Ca,Mg,Al HIL HTL EML Host + Dopant EML Host + Dopant HBL ETL EIL
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유기 EL 의 발광 Mechanism 1) Carrier 주입단계 : 낮은 일함수를 갖는 금속에서 전자 주입, 높은 일함수를 갖는 전극에서 hole 주입 2) Carrier 완화단계 : 발광층내에서 lattice 와 coupling 되면서 각각 음성 polaron(electron-lattice), 양성 polaron(hole-lattice) 을 형성 3) carrier 이동단계 : carrier 들은 외부에서 공급한 전기장에 의해 hopping 등을 통해 반대 전극을 향해 이동 4) 여기자 생성단계 : 이동하던 carrier 들이 발광체내의 어느 한 부분에서 만나 결합하여 exciton 을 생성 5) 발 광 단 계 : 생성된 exciton 들이 polaron 에너지 gap 에 해당하는 빛을 발생하 여 발광소멸.
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AnodeCathodeHTL(HIL)ETL(EIL)EML : Doping High Work Func ITO ITO, ZnO, SnO TCP (PANI,PEDOT) Au,Pt, p-Si ITO : hole 주입을 위한 전극 Anode 중 가장 널리 사용 두께는 30nm 정도 투명도가 높음 전도도가 높음 일함수가 높아 홀주입이 좋음 단점 : 컨트롤이 어려움 Low Work Func Mg : Ag Al Li : Al Ca… 전자 주입을 위한 전극 Al 이 가장 대표적 으로 이용 ( 일함수가 낮아 전자 주입이 좋음 ) Ca 공기중에 쉽게 산화되는 단점 HOMO level CuPc CuPc m-MTDATA PTCDA.. TPD TPD NPD DPVBi.. PANI, PEDOT PPV PVK LUMO level AlQ3 AlQ3 Bebq2 Bebq2 PBD PBD OXD TAZ TAZ MEHPPV ... 6 lm/W> 30 lm/W ~ 1.0 lm/W Blue GreenRed 형광 OLEDs Power 능력 !!! AlQ3,.. AlQ3,.. Rubrene Quinacridone Coumarin Anthracen Parylene Ir(ppy)3 Pt(OEP).. Device Design
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실 제 모 형실 제 모 형실 제 모 형실 제 모 형 glass Anode (ITO) HTL (NPD, 50nm) EML (Alq3, 35nm) Cathode (Al, 100nm)
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차후보완사항 및 소감 차후 보완 사항 수명이 길고, 발광 기능이 우수한 공급재료의 생산 컬러화 기술의 성숙화 마치면서 …. 프로젝트를 통하여 말로만 들어오던 유기 EL 에 대해 배우게 되어 좋았고, 기회가 된다면 실제 모형을 제작 해보고 싶습니다.
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