Top Emission · Microcavity · CPL
Microcavity는 반사층 사이에서 왕복하는 빛의 위상을 맞춰 특정 파장과 방향의 방출을 선택적으로 강화하는 구조입니다.
Top Emission이 개구율에 유리한 이유
일반적인 Top Emission OLED에서는 반사성 하부 전극과 반투과성 상부 전극을 이용해 위쪽으로 빛을 냅니다. 빛이 아래 기판을 통과할 필요가 줄어 TFT와 배선이 발광 경로를 가리는 영향을 완화할 수 있습니다. 이는 기판 쪽으로 빛이 나가는 Bottom Emission과의 중요한 차이입니다.
두께가 파장을 선택합니다
단순한 공진 조건은 2nd=mλ입니다. 빛의 왕복 광학 길이가 파장의 정수배와 맞으면 위상이 맞아 특정 파장이 강해집니다. 실제 다층 소자는 각 층의 광학 두께와 전극 반사 위상까지 고려합니다. 정면 근사식 하나로 모든 실제 구조의 두께를 결정할 수는 없습니다.
색순도와 시야각 사이의 절충
공진이 강하면 스펙트럼의 FWHM(Full Width at Half Maximum, 반치폭)이 좁아져 특정 색을 선명하게 만들 수 있습니다. 반면 관찰 각도가 바뀌면 공진 조건이 달라져 Color Shift가 나타날 수 있습니다. CPL(Capping Layer)은 상부 광학 조건을 조절해 광추출을 설계하는 데 쓰이며 봉지층의 방습 기능과는 구분합니다.
예시로 연결하기
n=1.7, m=1, λ=510 nm를 단순식에 넣으면 d=510/(2×1.7)=150 nm입니다. 같은 n과 m에서 더 긴 파장을 공진시키려면 더 큰 d가 필요합니다.
헷갈리지 않기
정면에서 특정 파장이 강해지는 것과 모든 방향에 적분한 총 광량의 증가가 항상 같지는 않습니다. ‘Microcavity는 무조건 전체 효율을 올린다’고 단정하지 마세요.
한 문장으로 정리
다중반사·보강간섭 → 특정 λ 강화 → FWHM↓ / 각도 변화 → 공진 변화·Color Shift.
이해했는지 확인하기
RGB 각각의 최적 cavity 두께가 달라질 수 있는 이유는 무엇인가요?
설명 확인하기
공진시키려는 파장이 다르므로 같은 굴절률과 공진 차수에서 필요한 광학 두께도 달라지기 때문입니다.
기존 요약 다시 보기
Top Emission: Reflective Anode + Semitransparent Cathode. TFT가 발광 면적을 덜 가려 Aperture Ratio (개구율)에 유리하고 Microcavity 적용이 쉽다.
- 두 전극 사이 다중반사 → 특정 파장 보강간섭
- RGB마다 λ가 다르므로 최적 cavity 두께 d도 다름
- 특정 파장 강화 → 광효율↑
- FWHM↓ → Color Purity↑
- 단점: 관찰 각도 변화 → 광로 변화 → Color Shift
CPL (Capping Layer): 상부 전극 보호 + 광추출 효과 향상.