등가회로 모델링을 이용한 유기 발광다이오드의 열화 분석

Abstract

유기 발광다이오드(organic light-emitting diode, OLED)는 뛰어난 색 재현성, 낮은 전력소모 그리고 유연성 등의 특징을 기반으로 디스플레이 광원으로 각광받고 있다. 하지만 구동시간에 따른 안정성이 우려되며 지속적인 소자 구동에 따라 관찰되는 번인(burn-in) 현상은 여전히 개선해야 할 숙제로 남아있다. 따라서 OLED 적용 제품의 품질개선을 위해서는 정확한 열화원인의 파악이 요구된다. 본 연구에서는 전기적 열화를 가함에 따라 발현되는 소자의 문제를 분석하기 위하여 소자의 전류-전압-광 특성 및 임피던스를 측정하고 분석하였다. 또한 널리 사용되고 있는 무기발광 다이오드와의 기본적인 전기적 특성을 비교한 후, 전기적 등가회로를 기반으로 하여 유기발광 다이오드의 임피던스를 분석하였다. 위와 같은 실험을 통해 0.2 mA 에서의 전기적 스트레스를 120시간 동안 가하여 이에 따른 유기발광 다이오드의 열화 원인을 연구하였다. 연구결과 열화가 진행됨에 따라 수송층 내 운반자의 전송이 늦춰졌음을 알 수 있었고, 이는 OLED의 주된 열화 원인이 될 수 있음을 확인하였다.