The Properties of Hole Injection and Transport Layers on Polymer Light Emitting Diode

정공 주입층 및 수송층에 따른 고분자 유기발광다이오드의 특성 연구

We fabricated the polymer light emitting diodes (PLEDs) with ITO/PEDOT:PSS/PVK/PFO:MEH-PPV/LiF/Al structures. The effect of the thickness of PEDOT:PSS hole injection layer(HIL) on the electrical and optical properties of PLEDs was investigated. In addition, PVK hole transport layer(HTL) was introduced in the PLED device, and compared the properties of the PLEDS with and without PVX layer. All organic film layers were prepared by the spin coating method on the plasma treated ITO/glass substrates. As the thickness of PEDOT:PSS film layer decreased from about 80 nm to 50 nm, the luminance of PLED device increased from $220cd/m^2$에서 $450cd/m^2$. This may be ascribed to the increased transportation efficiency of the holes into the emission layer of PLED. The maximum current density and luminance were obtained fir the PLED device with PVX hole transport layer, showing that the current density and luminance were $268mA/cm^2\;and\;540cd/m^2$ at 12V, respectively. This values were improved by about 14% and 22% in current density and luminance compared with the PLED device without PVK layer.

본 연구에서는 ITO/PEDOT:PSS/PFO:MEH-PPV/LiF/Al의 구조를 갖는 고분자 유기발광다이오드를 제작하여 정공 주입층으로 사용되는 PEDOT:PSS의 두께 변화와 PVK 정공 수송층을 도입하여 ITO/PEDOT:PSS/PVK/PFO:MEH-PPV/LiF/Al 구조를 갖는 고분자 유기발광 다이오드를 제작하여 정공수송층이 유기발광다이오드의 전기 광학적 특성에 미치는 영향에 대하여 조사, 비교하였다. 실험에 사용된 모든 유기물은 플라즈마 처리된 ITO/glass 기판위에 스핀 코팅법으로 도포하였다. 정공 주입층인 PEDOT:PSS 두께를 약 80 nm에서 50 nm로 감소한 경우 PLED 소자의 휘도는 약 $220cd/m^2$ 에서 $450cd/m^2$으로 크게 증가하였다. 이러한 결과는 정공 주입층의 두께가 감소할수록 ITO 전극에서 발생한 정공이 보다 쉽게 발광막으로 전달되기 때문이다. 또한 PVK 정공 수송층을 도입한 PLED소자에서 최대 전류밀도와 휘도는 $268mA/cm^2$ 와 $540cd/m^2$ (at 12V)의 값을 각각 나타내었다. PVK 정공 수송층이 도입되지 않은 소자에 비해 전류밀도는 약 14%, 휘도는 약 22%의 특성개선을 나타내었다.