용액 공정 기반 나노 입자 층을 삽입한 유기발광소자의 효율 향상

Abstract

유기발광소자는 일반적으로 낮은 광추출 효율을 갖고 있다. 효율을 증가시키는 데 있어 굴곡진 구조는 Bragg diffraction 원리를 통해 소자 내에 갇히는 모드를 추출할 수 있기 때문에 효과적이다. 하지만, 굴곡진 구조를 만드는 여러 방법들이 다소 복잡하거나 고비용을 요하는 문제가 있다. 본 논문에서는 waveguide 모드와 표면 플라즈몬 모드를 추출하기 위한 용액공정 기반의 나노 입자 층을 제시한다. 약 95 nm 크기의 실리카 나노 입자를 스핀코팅을 통해 ITO 위에 무작위로 퍼트린다. 그 후 poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS)를 실리카 나노 입자층 위에 추가 스핀코팅하여 약 50 nm의 굴곡 깊이를 가지는 굴곡진 정공수송층을 완성한다. 위와 같은 나노 입자층을 적용한 녹색 형광 유기발광소자의 경우 1000 cd/m2 기준으로 외부양자효율은 20%, 전력효율은 43% 향상된 결과를 보였다. 적색 인광 유기발광소자의 경우, 나노 입자층 삽입시, 1000 cd/m2 일 때 전력 효율이 28% 향상되었다.