Organic Light Emitting Diode(OLED) TCO 電極으로써 ITO Film의 構造 및 電氣的 特性에 관한 硏究

일반대학원 공학계열
The Graduate School, Ajou University
Publication Year
최근 유기 발광 다이오드(OLED)는 간편한 증착 방법, 빠른 응답속도, 자체 발광, 그리고 넓은 시야각을 형성 할 수 있기 때문에 대체 평판 디스플레이 기술로써 LCD에 도전하고 있다. 이와 같은 특성으로 인해, OLED가 디스플레이 시장을 주도할 것이며, 디스플레이 뿐만 아니라 유기 트랜지스터[42], 태양전지[33], 메모리 소자[37]와 같은 광-전자 소자에 이르기 까지 유기 반도체에 다양하게 적용될 것으로 전망 된다. 본 논문에서, ITO/2-TNATA/NPB/EML/ETL/LiF/Al와 같은 구조의 OLED가 형성되기 전에, OLED의 양극으로써 혼합 RF+DC 스퍼터 방법으로 증착되어진 ITO 처리 방법에 관하여 연구하였고, 또한 이를 이용해 배면 발광 OLED를 제작 ITO 특성을 검증하였다. 90 wt%의 In2O3에 10wt%의 SnO2가 첨가된 99.99% ITO 산화물 타겟이 스퍼터링 타겟으로 사용되었고, 플라즈마 형성 가스로 아르곤이 사용되어 졌으며 초기 압력과 증착 압력은 각각 ~2X10-7 , ~8X10-7 Torr 이었다. ITO의 증착은 30분 동안 증착 되어졌다. 유리 기판위에 증착되어진 ITO는 스퍼터링 챔버안에서 공정하는 동안 진공분위기에서 300C로 20분 동안 열처리 되어 졌다. 모든 유기-층은 ~10-7 Torr에서 100nm 두께의 ITO 코팅된 유리기판위에 진공에서 증착되어 졌다. 발광 층은 Alq3:DCJTB(R), Alq3:C545T, Alq3:DPVBi(B)와 같은 물질을 사용하여 호스트(Host)와 도펀트(Dopant)의 이중 증착으로 형성되어 졌다. 본 논문에서 열처리 효과에 따른 ITO의 전기적 물리적 특성을 조사하였고 RF+DC Co-sputtering으로부터 증착되어진 ITO의 전기적 특성을 AFM(r.m.s : 1.1nm), Rs (~13 ohm/squr)분석을 통하여 얻을 수 있었다. 또한 optical power meter를 겸비한4155C Semiconductor Parameter Analyzer를 사용하여 J-V-L(current density-voltage-luminance)의 OLED 특성을 측정하였다. 결과적으로, 현재 논문으로 증명되어진 사용 가능한 ITO의 특성은 200C에서 ≤2.00 x10-4cm인 저-저항 ITO 이다. RF+DC 스퍼터링에 의해 형성된 ITO는 300C에서 ≤ 1.7 x10-4cm이므로 OLED의 양극으로써 유용하게 사용 될 수 있다.
Alternative Abstract
In recent years, organic light-emitting diode (OLED) is challenging liquid-crystal display(LCD) as an alternative flat-panel display technology because of its ease of manufacturing, faster switching speed and being self-emitting with a wider viewing angle. So, OLEDs have led to the commercial introduction of organic light emitting device in displays and also expected to extend to various applications in organic semiconductors not only in displays but also in other organic opto-electronic devices such as organic transistors[42], solar cells[33], and memory devices[37]. In this letter, before forming the OLED structure such as ITO/2-TNATA/NPB/EML/ETL/LiF/Al, we have studied on the method of the ITO treatment as it's anode (hole injection layer). We demonstrate vacuum-sublimed bottom-emitting OLEDs employing mixed (RF+DC) magnetron sputter-deposited indium tin oxide(ITO) anodes. The ITO target ~99.9% of In2O3* 10%wt SnO2 were used as the sputtering target, and argon (Ar) was used as the plasma generation gas. The base and deposition pressure were ~10-2 Torr. The deposition of ITOfilms was performed at plasma power of 200W for 30 minutes with the deposition rate of 1.4 nm/s. The ITO films deposited on the glass substrate were subjected to annealing in vacuum ambient at 300 C for processing (deposition) in chamber. All organic layers were fabricated with vacuum deposition onto a 100-nm-thick ITO coated glass substrate at ~10-7 Torr. The emitting layer was fabricated by co-depositing host and dopant molecules such as Alq3:DCJTB(R), Alq3:C545T(G), Alq3:DPVBi (B)materials. In this article, we have investigated the effects of annealing on the physical and electrical properties of ITO films and then we are able to obtain excellent electrical properties of deposited ITO by RF+DC co-sputtering from AFM(r.m.s :~1nm) and Rs(~13 ohm/squr.). Also, we measured the OLED characteristics of current densityvoltageluminance (J V L) using a 4155C Semiconductor Parameter Analyzer (Agilent Co.) with an optical power meter. In conclusion, it is clear from the current literature that there are a number of techniques that can be used to produce thin film coatings of ITO with low resistivity (≤2.00 x10-4cm) at 200C. Deposited ITO by DC/RF sputtering of resistivities (≤1.7 x 10 at 300C would seem to be feasible as OLED's anode electrode.

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Graduate School of Ajou University > Department of Engineering Field > 3. Theses(Master)
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