형광 Green OLED Device의 Hole Transport layer와 Electron Transport Layer에 따른 특성 변화 분석

본 연구에서는 Hole Transporting Layer(HTL)와 Electron Transporting Layer(ETL)의 두께에 의한 특성을 비교해보기 위해서 각각 0, 10, 20 nm로 HTL, ETL 두께를 달리한 형광 OLED소자를 제작하였다. ETL의 두께가 얇아질수록 $V_{TH}$ 값은 2.5V에서 0.9 V로 낮게 나타났고 소자의 전체 두께와 on voltage는 비례한다는 특성을 발견할 수 있었다. HTL과 ETL이 두꺼울수록 각 layer에서 carrier들의 이동에 delay가 생기고 emission layer에서 표면까지 거리가 생기기 때문이다. ETL의 두께가 두꺼울수록 높은 luminance 값을 나타내는 차이를 보여주고 있다. Hole에 비해 이동도가 작은 electron은 emission layer까지 늦게 전달되어, EML내에서 비교적 cathode쪽에 가까운 곳에서 exciton이 형성되기 때문이다. CE에도 더 두꺼운 ETL을 가진 소자가 더 높은 CE값 가짐을 확인할 수 있다. 모든 소자가 $200mA/cm^2$에서 가장 높은 CE값을 나타낸 이유는 $200mA/cm^2$에서 electron-hole 결합이 만들어내는 exciton형성이 가장 많기 때문이다. PE, QE도 ETL 두께가 두꺼울수록 특성을 향상이다. 결론적으로 ETL의 두꺼울수록 current density값이 감소함을 보이고 있는 반면 turn on voltage, luminance, efficiency 증가함을 볼 수 있다.