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보고서 상세정보

하이브리드 박막공정을 이용한 OLED lighting film 제조기술 개발
Fabrication of OLED lighting film using hybrid thin film process

  • 과제명

    하이브리드 박막공정을 이용한 OLED lighting film 제조기술 개발(1/3)

  • 주관연구기관

    한국생산기술연구원
    Korea Institute of Industrial Technology

  • 연구책임자

    이종호

  • 참여연구자

    최범호   이성구   이상호   허기석   이경균   그외 다수   윤창훈   강경태   김영백   강희석  

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2016-01

  • 과제시작년도

    2015

  • 주관부처

    미래창조과학부
    KA

  • 사업 관리 기관

    한국생산기술연구원
    Korea Institute of Industrial Technology

  • 등록번호

    TRKO201600001818

  • 과제고유번호

    1711034374

  • 키워드

    유기발광다이오우드,인쇄,유기물,유기,무기,하이브리드,조명OLED,Printing,organic material,inorganic,hybrid,lighting

  • DB 구축일자

    2016-05-21

  • 초록 


    ...


    2. 개발결과 요약
    □ 핵심기술
    ㅇ 진공/비진공 하이브리드 유기 박막 형성 공정을 이용한 대면적 유기 발광다이오드 (OLED) lighting film 개발
    ㅇ 하이브리드 박막공정이 가능한 OLED lighting ...

    2. 개발결과 요약
    □ 핵심기술
    ㅇ 진공/비진공 하이브리드 유기 박막 형성 공정을 이용한 대면적 유기 발광다이오드 (OLED) lighting film 개발
    ㅇ 하이브리드 박막공정이 가능한 OLED lighting 필름용 유기소재 개발
    ㅇ OLED lighting 필름 제작을 위한 기능성 용액형 박막공정 핵심기술 개발

    □ 개발의 목표
    ㅇ OLED lighting film용 투명 전극 형성 기술 개발
    ㅇ 하이브리드 박막공정을 위해 2.5 eV 이상의 삼중항 에너지를 갖는 EML 호스트 물질 개발
    ㅇ HIL/HTL 박막 적층 공정기술 개발 및 유기 단일막 코팅영역 100 × 100mm2 공정기술 개발

    □ 개발내용 및 결과
    □ Flexible OLED lighting film 제작을 위한 backplane 개발
    ㅇ PEN flexible Film 기판 상에 100℃ 이하 저온에서 고균일도 및 저저항 투명 전극 증착 공정 기술
    ㅇ Metal doped ZnO sputtring 공정 구현: Defect 및 불순물 없는 산화물 박막 증착
    ㅇ 면저항 측정 : 9.4Ω/□, 투과율 측정 : 84.57% (@550nm)
    ㅇ 표면 거칠기 : Rpv 7.3nm (10nm 이하) ; 매끄럽고 균일한 표면 특성
    □ Backplane 검증을 위한 OLED lighting film 제작
    ㅇ Flexible OLED lighting film을 제작하여 개발된 backplane 성능 검증
    ㅇ 발광 면적 : 30×120 mm2
    ㅇ 발광 균일도 : 90.2 % (12-point average)
    ㅇ 발광 효율 : 1000nit@ 5Volt, 83ml/W (with Out-coupling sheet)
    □ 용액공정이 가능한 단분자 HTL 물질 합성
    ㅇ 단분자로 높은 효율을 가지고 있는 TPD 구조를 유기용매에 용해가 가능하도록 합성
    ㅇ bis(4-bromophenyl)amine의 bromo을 borate로 치환한 후에 알콜기를 붙여서 3,3'-(azanediylbis(4,1-phenylene))bis(propane-1,2-diol) 합성
    ㅇ 4,4'-dibromobiphenyl과 반응시켜 수울 63%의 생성물
    ㅇ TPD와 동일한 광학 특성으로 UV/Vis 스펙트럼 최대값 341nm, PL 스펙트럼 최대값 423nm
    ㅇ 밴드갭 3.1eV, HOMO는 5.4eV 및 밴드갭과 HOMO로부터 LUMO는 2.3eV
    ㅇ 인광스펙트럼 측정으로부터 합성된 물질의 삼중항에너지는 2.7eV
    □ 용액공정이 가능한 고분자 HTL 물질 합성
    ㅇ 단분자로 높은 효율을 가지는 mCP 구조를 가지는 고분자를 설계하고 합성
    ㅇ PL max : 403nm (sol), 420nm (film), 439nm (film)
    ㅇ 박막상태에서 용액상태보다 red-shift한 스펙트럼
    ㅇ UV/Vis spectrum에서 측정된 밴드갭은 3.24eV
    ㅇ C-V 분석에 의한 고분자의 HOMO는 5.31eV : 계산된 LUMO는 2.07eV
    □ 단분자 및 고분자 HTL 물질을 적용한 OLED 특성
    ㅇ Reference
    - NPB (N,N′-Di(1-naphthyl)-N,N′-diphenyl-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine),
    ㅇ 저분자 HTL
    - ITO / PH4083 /TPD-OH (30 nm)/MCP+ Fir6 (9 %) (30nm) / TPBi (10nm) /Alq3 (30 nm) / LiF / Al
    ㅇ 고분자 HTL :
    - ITO / PH4083 /poly-mCP (30 nm)/CNBP+ Irppy3 (7 %) (30nm) / TPBi (10nm) /Alq3 (30 nm) / LiF / Al
    ㅇ 기존의 NPB를 사용한 소자와 거의 유사한 구동 전압 및 효율
    □ 유기 소재 각 layer 적층 및 대면적 코팅영역 기술 개발
    ㅇ 노즐젯용 노즐 헤드 개발 : 노즐헤드 소수성 코팅막 제거 방지
    - 지름 100 ㎛, 노즐 표면 코팅 막 보호 층을 갖는 노즐 주위 홈 식각형 분사 헤드 개발함
    - Vflow=0.3 ml/min 까지는 초기 Vflow=1.5 ml/min의 강한 유량으로 공급되는 힘에 의해서 노즐젯 분사형태 유지
    ㅇ 유기소재 HIL/HTL 2 layer 적층 인쇄기술 개발
    - 노즐젯을 이용하여 200 x 200 mm2 ITO/PEN 기판에 HIL/HTL 인쇄 및 단면 SEM 분석을 통하여 확인
    ㅇ 노즐젯 인쇄공정 박막 균일도 확보
    - 노즐젯 인쇄공정을 통하여 HTL 층의 최대-최소 두께로 계산된 박막 균일도 8.57% 확보
    ㅇ 지름 100 ㎛인 멀티 노즐 분사 헤드의 전산해석 (위탁기관)
    - 노즐 지름이 같을 때 각 노즐에서의 속도와 압력 분포가 서로 같은 것을 확인
    - 입구쪽의 경계 조건이 유량 1 ml/min 즉, 16.67 mm3/s 일 때 3개의 노즐의 유량은 각각 5.547 mm3/s, 5.545 mm3/s, 5.548 mm3/s 로 각 노즐에서의 유량 분포가 거의 일치함을 확인함


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 2
    3. 기관주요사업 요약서(초록) ... 3
    4. 목차 ... 6
    5. 제 1 장 서론 ... 7
    6. 제 1 절 개발기술의 중요성 및 필요성 ... 7
    7. 제 2 절 국내·외 관련 기술의 현황 ... 11
    8. 1. 국내기술동향 ... 11...
    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 2
    3. 기관주요사업 요약서(초록) ... 3
    4. 목차 ... 6
    5. 제 1 장 서론 ... 7
    6. 제 1 절 개발기술의 중요성 및 필요성 ... 7
    7. 제 2 절 국내·외 관련 기술의 현황 ... 11
    8. 1. 국내기술동향 ... 11
    9. 2. 국내기술동향 ... 15
    10. 제 3 절 기술개발 시 예상되는 기술적·경제적 파급 효과 ... 20
    11. 제 2 장 기술개발 내용 및 방법 ... 21
    12. 제 1 절 당해년도 목표 및 평가 방법 ... 21
    13. 1. 당해연도 목표 ... 21
    14. 2. 개발기술 목표항목 및 평가방법 ... 21
    15. 제 2 절 당해연도 개발 내용 및 개발 범위 ... 22
    16. 1. OLED lighting film용 backplane 개발 ... 22
    17. 2. 용액공정용 EML 호스트 고분자 물질 개발 ... 22
    18. 3. HIL/HTL layer-by-layer 박막 적층 및 균일도 공정기술 개발 ... 23
    19. 4. 유기 단막 코팅영역 100 × 100 mm2 공정기술 개발 ... 24
    20. 5. 채널 유동/압력 분포 해석: 분사 균일도 향상(위탁기관) ... 24
    21. 제 3 장 결과 및 향후 계획 ... 25
    22. 제 1 절 연구개발 추진 체계 ... 25
    23. 1. 연구개발 추진 전략 ... 25
    24. 2. 연구개발 추진 체계 ... 26
    25. 3. 연구수행 편성도 ... 27
    26. 제 2 절 당해년도 연구개발 결과 ... 28
    27. 1. 당해년도 연구개발 추진 일정 및 달성도 ... 28
    28. 2. 당해연도 연구개발 추진 실적 ... 29
    29. 제 3 절 기대효과 및 사업화 계획 ... 48
    30. 1. 기술적 측면 ... 48
    31. 2. 경제적 측면 ... 49
    32. 3. 산업적 측면 ... 49
    33. 제 4 장 참고문헌 ... 51
    34. 끝페이지 ... 53
  • 참고문헌

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