고굴절률 고분자 기판을 이용한 유기발광다이오드의 광 추출 효율 향상

Abstract

유기발광다이오드의 광 추출 효율의 제한은 유기물과 기판 사이, 또는 기판과 공기 사이의 굴절률의 차이에서 비롯된다. 웨이브가이드 모드는 높은 굴절률을 가지는 투명전극이나 유기물과 낮은 굴절률을 가지는 기판에 의하여 발생된 갇혀있는 빛이다. 기판 모드는 기판과 상대적으로 낮은 굴절률의 공기 사이에서 비롯된다. 본 연구에서는 유기물과 기판사이에 존재하는 굴절률의 차이를 줄이고자 높은 굴절률를 가지는 기판을 사용하고자 하였다. 특히 고분자 기판중에 높은 굴절률을 가지는 PEN 기판을 사용하여 유기물에 갇혀있는 빛을 줄일 수 있었으며, 기판에 내재되어 있는 흐림도(haze) 특성을 살려서 기판에 갇혀있는 빛을 최대한 출광시킬 수 있었다. 산업용 PEN에 실제로 유기발광다이오드를 제작해보고, 광 추출 효율 향상이 어느 정도 일어나는지를 알아보았다. 그리고 광 추출 효율 향상에 기여했던 높은 굴절률과 헤이즈의 영향을 시뮬레이션을 통하여 입증해보았다.