LEDs 용단분자형재료 박종욱 저자약력 서 우리나라과학기술이발전해야할분야는여러분야가있으나차세대의중점적인연구기술분야는크게보면인간의뇌에해당하는반도체, 인간의심장에해당하는전지, 인간의얼굴에해당하는디스플레이분야등을대표적으로꼽을수있다. 이러한 3대핵심분야중에서디스플레이분야에는최근들어 LD와 PDP가기존의 T를대체하여 TV에적용하고있으며, LD는이동전화, PDA, MP3 등중소형디스플레이를중심으로도이미폭넓게사용되어져왔다. 그러나최근더욱높은기술잠재력으로이동전화, MP3 등에적용되며디스플레이의핵심기술로급부상하는 LEDs(rganic Light Emitting Diodes) 기술이란분야가있다. 이렇게급부상하는 LEDs기술의재료관련기술에대해서기본원리를중심으로살펴보도록한다. LEDs 기술은 < 그림 1> 과같이두전극사이에유기반도체 (organic semiconductor) 물질을 30 nm에서 100 nm의두께인박막의형태로끼워넣고전기를걸어주면전자와정공이음극 (cathode, 금속전극, 통상적으로 Al 사용 ) 과양극 (Anode, 통상적으로 IT 사용 ) 을통하여주입되고, 주입된전자는전자주입층과전자수송층을지나고정공은정공주입층과정공수송층을각각지나서발광층에서서로만나재결합 (recombination) 을통하여여기자 (exciton) 를형성하고이여기자의전기에너지를빛에너지로바꾸게된다. 이때발광층의에너지밴드갭에해당하는색상의빛을구현하게되는 박종욱박사는 AIT 화학과이학박사 (1994) 로서 KIT 고분자재료연구실, ( 정 ) 연구원 (1990-1991), Univ. of Pennsylvania 화학과에서 Alan MacDiarmid 교수 (000 년노벨화학상수상자 ) 밑에서 Post-Doc.(1994-95) 을하였고, 삼성 DI 연구소선임연구원 / 유기 EL 팀장 (1995-1998), 충주대학교고분자공학과조교수 (1998-00), ornell University 재료공학과방문연구원 (1999), lemson Univ. 나노연구센타방문연구원 (000) 을지냈으며, 현재 ( 주 ) 비스톰대표이사로가톨릭대학교화학과부교수, 과학기술협동연구소장으로활동중이다. (hahapark@catholic.ac.kr) 론 데, 여기에사용되는대부분의박막물질재료들은대부분이유기화합물이나유기금속화합물로서유기반도체재료가사용된다. 사용되는유기반도체재료들의기본적인특성용어를우선하여설명하면다음과같다. 유기반도체재료는탄소를포함하는유기화합물재료로되어있으며이들재료들은원자상태의탄소와또다른탄소혹은다른원자들이상호간에전자를공유하므로써, 공유결합을통하여분자를이루고이러한과정에서원자상태의전자궤도 ( 원자전자궤도, Atomic rbital, A) 가분자상태의전자궤도 ( 분자전자궤도, Molecular rbital, M) 로바뀐다. 분자전자궤도는원자상태의두쌍의전자궤도가각각참여하여결합궤도 (Bonding rbital) 와반결합궤도 (Antibonding rbital) 를각기이루게되고많은결합궤도들이무리를지으면서띠를이루게되는데이띠의이름을 Valence Band( 가전자띠 ) 라하고반결합궤도의띠를 onduction Band( 전도성띠 ) 라고한다. Valence Band의가장높은에너지레벨을 HM(The Highest ccupied Molecular rbital) 라고부르고 onduction Band의가장낮은에너지레벨을 LUM(The Lowest Unoccupied Molecular rbital) 라고부른다.( 그림 (b) 참고 ) 이때 HM 에너지와 LUM 에너지차이를 Band Gap이라칭한다. 금속은가전자띠와전도성띠가붙어있는관계로 Band Gap이없으므로전자가가전자띠와전도성띠를자유롭게이동할수있어서전기전도성과열전도성의특징을나타낸다. 반면에부도체는 Band Gap이큰관계로전자가가전자띠에서전도성띠로이동이거의불가능하여부도체특성을이루고유기 tal (-) EIL(Electron Injection Layer) ETL(Electron Transporting Layer) EML(Emitting Layer) HIL(Hole Injection Layer) HTL(Hole Transporting Layer) IT(Indium Tin xide) (+) Glass 그림 1. LEDs 기본소자의단면도. 18
반도체재료는유기화합물질중에서 Band Gap이반도체영역에속하는중간값을갖고무기반도체재료와유사한특성을나타내게되는데통상적으로탄소가포함된재료중에이중결합과단일결합이교대로구성된공액이중결합의형태를포함하는화합물이구성되어지고결과적으로는벤젠고리등고리성분을함유하는경우가유기화합물에많이나타난다. 이러한유기반도체발광재료의밴드갭에의하여빨강, 초록, 파랑의색상과색순도가정해지는데밴드갭은일반적으로.0 ev에서 4.0 ev 밴드갭을갖고있는재료를뜻한다. 이때.75 ev 주변은빛의파장으로 450 nm에해당되며청색을뜻하고.4 ev 주변은 510 nm의빛의파장으로녹색을뜻하며 ev 주변은 60 nm의빛의파장으로적색을뜻한다. 또한여기에사용되는유기반도체재료들은일반단분자인경우주로진공증착법에의하여성막을하게되고유기화합물이나유기금속화합물을사용하게된다. 한편고분자로된유기물을사용할수도있는데이러한재료를사용하여소자를만드는경우를 PLEDs(Polymer Light Emitting Diodes) 라고부르며 PLEDs의단위소자는 spincoating법으로디스플레이판넬은 Ink-jet이나 LITI(Laser Induced Thermal Image) 방법으로성막하여소자및판넬을제작한다. 본원고에서는단분자재료의경우만언급하기로한다. 회사동향이와같은 LEDs는 1983년코닥의 Tang 박사에의해 ALQ(Aluminium quinoline) 의유기금속화합물을사용하여처음개발되어져특허등록이되었으며 1987년에논문에게재되며많은사람들에게알려지게되었다. [1] 이후각국에서연구개발에노력을기울인바, 1995년에일본의동북 Pioneer사에서처음으로시제품샘플이자동차오디오용으로나오게되었고뒤이어한국의놀라운추격연구개발에힘입어현재는한국이제품생산은물론전세계마켓점유율 1위를확보하게되었다. [] 관련된디스플레이 Panel 회사로는국내에삼성DI, 삼성전자, LG전자, LG-Phillips LD, 네스디스플레이, 오리온, K, 코오롱- 네오뷰, 대우전자등을꼽을수있으며일본에는파이오니아, 샤프, 산요, 도시바, 마쯔시다, 소니, TDK, 교세라, 세이코등이참여하고있다. 단분자재료관련회사로는국내에는두산전자, LG화학, 썬화인켐, 그라셀, ELM 등이있으며해외에는일본의경우이데미쯔코산, 신일철, 미쯔비시케미칼, 토요, 스미토모등이있고유럽에는코비용회사가있다. 이러한재료회사와부품관련회사들과더불어판넬회사들은현재일반이동전화에사용되는디스플레이뿐만아 (a) (b) IT HIL HTL Lumo Homo EML ETL Exciton Valence Band EIL onduction Band tal 그림. (a) LEDs 소자의작동원리 (b) 유기반도체재료의 Band Gap 모습. 니라 PDA와 MP3의화면을대량생산제공하고있으며시제품으로는중대형의노트북과 TV용화면과플라스틱기판을이용하여 LEDs 화면을장착하여휘어질수있는디스플레이를연구개발하여선보이고있다. 참고문헌 전하수송층 < 그림 1> 에서보여지는각층들의구성을보면다음과같다. 투명전극으로무기산화물인 IT(Indium Tin xide) 글래스가기판을이루고있으며그위에는정공주입층이놓이게된다. 정공주입층은정송수송층과 IT 사이의계면특성이무기물과유기물의차이로인하여상호간에좋지않기때문에정공주입층의적절한표면에너지로상대적으로개선된계면특성을이루게한다. 이외에도정공주입층은 IT의표면이거칠고평탄하지않은관계로 IT 위에도포되어져 IT의표면을부드럽게만들어주는효과를나타내며, IT의일함수레벨과정공수송층의 HM 레벨의차이를상호간에맞추어조절하기위하여 IT의일함수레벨과정공수송층의 HM 레벨중간값을가지도록설계되어진다 ( 그림 참고 ). 추가로정공주입층은적절한정공전도성과도전성을갖는것이아울러필요하다. 최근에는 IT의 spike를포함하 [1] Tang,. W., Van lyke,. A. Appl. Phys. Lett. 51, 91 (1987). [] Display earch, LEDs Emitter 5, Issue (005). 19
는거친 roughness로인하여 LEDs Panel 양산제조시발생하는 Leakage urrent현상의부작용이문제가되어이를보완해주기위한방법으로정공주입층재료의두께가 100 nm 정도로두껍게요구됨에따라두꺼운두께에서도고효율이유지될수있는신규재료가매우절실히필요되고있다. 정공수송층은단어그대로정공주입층을통하여들어온정공을안정하게발광층으로공급해주는역할을한다. 이역시정공수송층의 HM 레벨은발광층의 HM 레벨보다높이있으면서원활한정공수송을돕는다. 이때는정공수송층의정공이동도가 charge balancing effect( 정공과전자의개수가유사하게발광층에주입되어야만고효율의전광효율을얻을수있다는효과 ) 로인하여박막의두께관련하여소자의성능향상의중요한인자로작용한다. 정공주입층과정공수송층의재료들은일반적으로전자주게성분이포함되어있는경우로서반도체의 p-type으로생각할수있으며아로마틱아민류들이대체적으로주요요소를이루고있다. 전자주입층은음극과전자수송층사이에위치하며원활한전자주입을유도하며정공주입층과유사한개념을갖지만, 전자주입층은다른전하이동층재료와는달리 Li, s 등금속이온의형태가사용되고있고이역할의메카니즘은 Li 이온등양이온의전자수송층에대한 doping 현상등으로설명하고있지만좀더명확한규명을필요로하고있다. 전자수송층은주로전자를잡아당기는화학성분이포함된재료로써높은전자이동도를요구하며원활한전자수송을하여발광층에전자를안정적으로공급한다. 전자수송층의재료는정공층과는반대로반도체의 n-type에해당하며전자를잘이끄는성분을도입하게되는데너무강한전자받게성분은전자를 quenching시킬수있는경우도있으므로적당한전자받게성분을사용하여전자이동도를향상시키는방법이중요하다. 대표적으로는 Alq 물질과 oxadiazole 성분이사용되고있다. 이밖에도정공이발광층을지나음극으로가는경우소자의수명과효율에감소를가져오므로이러한현상을막기위해 HM level이매우낮은정공저지층 (Hole Blocking Layer, HBL) 의재료를발광층위에성막하여정공의음극도달을저지하는방법과반대로전자의양극도달을방지하기위하여높은 LUM level의정공수송층과정공주입층의재료특성이요구되기도한다. 일반적으로발현하여나오는빛은정공수송층과정공주입층을통하여나오게되므로빛의흡수가배제되어야함에따라가시광선부분의흡수가없는재료로설계되어야하고이로인해자연히 UV영역으로흡수대가이동함에따라밴드갭이넓어지게된다. 결국넓어진밴드갭은 HM Level을아래로 LUM Level을위로보내게 됨에따라전자의양극도달은정공이동저지현상에비하여상대적으로쉽게막을수있게된다. 이와같은수송층재료들과발광층재료는박막을형성하는방법이앞에서언급한대로일반적으로 가지로나뉜다. 첫째는일반유기화합물인경우통상적으로진공증착법이란방법을사용하여박막을형성하게되는데 10-6 Torr의분위기에서시료에열을가하게되면고체재료는높은녹는점으로인하여승화하게되고승화된기체상태는가벼운밀도로떠오르게된다. 떠오른기체는증착기의상단에위치한차가운 IT 기판에닿아고체로변하게되며이때유기재료는일정도메인을유지하며 IT기판의횡축과종축으로성장하게되며박막필름을형성하게된다. 따라서유기재료의경우승화를위하여높은녹는점을필요하게되고이를위해높은분자량의단분자가필요하다. 너무높은분자량의경우는오히려승화현상이일어나지않을수있으므로적당히높은분자량을가져야만한다. 아울러성막시필름형성능력을감안하여단분자재료의유기구조식을설계하는사항은고려되는것이좋다. 두번째는일반고분자유기화합물인경우승화가일어나지않는특성과자체적으로갖고있는필름특성을활용하여습식방법으로필름을형성하게된다. 이때는스핀코팅법과 u opper Phthalocyanine (upc), IP=5.0eV 4,4',4''-tris[methylphenyl(phenyl)amino]triphenylamine 4,4',4''-tris[1-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine ( m-mtdata ), IP=5.1eV ( 1-TATA ) 4,4',4''-tris[-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamin ( -TATA ), Tg=110 o, IP=5.1eV TPTE, Tg = 130 o, IP=5.1eV TPTE 1, Tg=140 o, IP=5.1eV TL, Tg=169 o, IP=5.4eV ( DTP)DPPD, Tg=75 o, IP=5.1eV HTM 1, Tg=110 o, IP=5.1eV 1,3,5-tris[-(4-diphenylaminophenyl)phenylamino]benzene (p-dpa-tdab) 그림 3. (a) 정공주입층재료예시. (a) TLL, Tg=186 o, IP=5.3eV 0
Al 4,4',4''tri(-carbazolyl)triphenylamine,'-bis(3-methylphenyl)-,'-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4,4'-(diamine) (TPD), IP=5.4eV,'-bis(1-naphthyl)-,'-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4,4'-(diamine) (TPB), IP=5.4eV Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum ( AlQ3 ) ( TAZ ) ( Triazole ) ( TTA ), Tg=151 o, IP=5.7eV ( TPA ) IP=5.8eV ( Triazine ) ( TPD ) Tg=80~110 o, IP=5.4-5.6eV ( Phenylquinozaline ) ( m-tpee, Tg=98 o, IP=5.4eV) i (-(4-biphenylyl)-5-(4-tert-butyl)-1,3,4-oxadiazole ( PBD ) ( TP ) (DA)PP, Tg=194 o, IP=5.5eV (Tg = 178 o, IP=5.6eV) PPD ( Tg, 140 o, piro-pd ) (b) ( PT 1, Tg=147 o ) (c) 그림 3. (b) 정공수송층재료예시, (c) 전자수송층재료예시. 잉크젯프린팅법으로나뉜다. 스핀코팅법은고분자유기화합물을솔벤트에녹이고이를고속회전하는 IT 기판위에뿌려서솔벤트를휘발시키고 IT 기판위에박막을생성시키는방법이다. 잉크젯프린팅기법은 PLEDs를도트형태로제조하기위하여고분자유기화합물을솔벤트에녹이고이를잉크화하여일반잉크젯프린팅기법을그대로사용하여도트형태로찍어서인쇄하는방법을뜻한다. 최근에는이러한기법이고분자재료의범주를벗어나일반 LEDs 유기재료에도대면적소자제작을위하여시도되어지고있으며 Dendrimer 형태의재료연구도그대표적인예라고볼수있다. 그러나단순한알킬기의발광체로의도입은효율의급격한감소를가져오므로좀더연구가진행되어야할것이다. 다음에는앞에서설명한각각의전하수송층재료의예시를상업화된재료를중심으로나타내보았다.( 그림 3 참고 ) dopant system을많이사용한다. 이는 host 내에분포되어있는발광물질과 dopant간의상호작용을최소화함으로소광현상등의에너지소실과정을최대한줄이고또한 host에서 dopant로의에너지전이를통하여발광효율을증가시키기위한것인데, 먼저정공과전자가 host를여기시키고여기에서발광되는에너지를 dopant가흡수한뒤, 다시빛을방출하는과정으로진행된다. 이상적으로는 host의발광스펙트럼과 dopant의흡수스펙 발광재료 - 형광 HTL에서주입된정공과 ETL에서주입된전자가발광층에서엑시톤을형성하여빛을방출하는데발광물질만을사용하는경우형성된엑시톤끼리분자간상호작용에의해색순도변화와발광효율이감소하게되는문제가있어 host/ 그림 4. 대표적인 host-dopant 유기발광체. 1
1 H 5 H 5 n DA-Amine α-da -545T (= 1 =H) DEQ TBA BTP PAP-PA 그림 5. 대표적인녹색발광재료. i 트럼이일치하여 host에서발광하는에너지가 dopant로잘전이되는것이좋으나대략스펙트럼의 1/3 정도만겹치게되어도에너지전이가잘일어나는것으로알려져있다. 따라서우수한색상을구현하기위해서는좋은색상을나타내는 dopant와이에충분한에너지를전달할수있는 host의조합이매우중요하다. 그림 4는대표적으로알려진각색상의 host와 dopant를정리한것이다. 1. 녹색발광재료현재사용되고있는발광재료중가장먼저개발된재료는 Alq3이다. 이재료는 1987년이스트만코닥에서처음으로 LEDs에사용한재료로써녹색발광재료뿐만아니라 host와 ETL로도많이사용되어지고있다. Alq3를기본으로하는많은유도체들가운데 Alq 3 의 4위위치에메틸기를배위한 tris(4-methyl-8-quinolinolate)aluminum(iii) (Almq 3) 를발광층에이용하여발광휘도면에서는 140,000 cd/m 의휘도와 18 cd/a의효율이보고되었고, 파이오니어그룹에서는 Quinacridone 유도체 (QD) 를도핑한 Alq 3 를발광층으로이용하여 60,000 cd/m 이상의휘도와 14.4 lm/w의효율, 양자효율 3.8%(photon/electron) 를보고하였다.( 그림 5 참고 ) spiro-pa Ph 3 i(phtdaxd) 그림 6. 대표적인청색재료. cd/a의효율이얻어졌다. 두올리고페닐고리를스피로 (spiro) 형태로결합한화합물도청색발광소재로개발되었다. 이러한청색발광소재는발광효율이높아 (PL 양자효율 60%) 주목받았고, 유리전이점이높은 (00 ) 것도그특징이라할수있다. 청색발광재료의경우색순도및효율, 소자의안정성등의문제로충분한수명을확보하지못하여실제상용제품에사용되는재료들은극히제한적이어서많은연구개발을필요로하는분야이다. 더욱이중대형 TV 응용분야에서요구되는청색의발광파장대가현재보다더욱짧은파장대 (450 nm 이하 ) 인것을고려해볼때현재보다훨씬개선된재료수명과소자의수명을가진 LED에대한연구개발의필요성이매우시급한실정이다. 3. 적색발광재료적색발광재료의경우미국의코닥과일본의미쯔비시케미칼, 소니등을중심으로개발된사례들이보고되고있으며이중코닥의 DJTB가대표적인발광재료이다.( 그림 4 참고 ). 청색발광재료 Host 로는표에서와같이일본 Idemitsu Kosan 사의 DPVBi H 3 가대표적인것으로알려져있고그구조를여러형태로개 선하여발광특성을많이향상시키고있다.( 그림 6 참고 ) 청색발광재료는 cyclopenadiene 유도체 (PPP: 1,,3,4,5- DDP AAAP pentaphenyl-1,3-cyclopentadiene), 디스티릴벤젠 (DB), 그유도체 (PEB) 등이있다. 특히고휘도청색발광재료에서는 Idemitsu-Kosan그룹에서보고된, 디스티릴유도체에디스티릴아릴렌유도체를도핑하여 6,000 cd/m 이상의휘도와 100 1 PAMLI cd/m 의휘도로 0,000 시간이상의소자수명, 6 lm/w, 10 그림 7. 대표적인적색재료.
DJTB는황색발광물질인 rubrene, 청색발광물질인 PD를 codopant로같이사용할경우발광효율이향상되는것으로알려져있기는하지만발광파장이 650 nm에미치지못하며넓은발광스펙트럼으로인하여색순도가떨어지고발광효율이낮은단점이있다. 이러한문제를해결하기위하여 π-전자의공액구조를유지하면서도분자간상호작용을최소화하는재료의개발이필요하다. 그림 4 이외의적색발광물질을그림 7에정리하였다. 인광재료일반적으로소자의양쪽전극으로부터주입된전자와정공에의해생성된여기상태 (excited state) 는단일항상태 (singlet state) 와삼중항상태 (triplet state) 중어느하나로존재하게된다. 이론적으로단일항상태로존재할확률은 5% 이며, 삼중항상태로존재할확률은 75% 이다. 단일항상태에서바닥상태로떨어지면서빛을내는것을형광이라하고, 삼중항상태에서바닥상태로떨어지는것을인광이라한다. 따라서형광의경우내부양자효율이 5% 가최대이지만인광의경우는 75% 가된다. 따라서형광과인광을모두이용한다면이론적으로 100% 의내부양자효율을가질수있다. 그러나삼중항에서바닥상태로의전자전이는선택규칙에금지되어있는데중심금속이무거운경우 ( 예 : 이리듐 (), 백금 (Pt), 유로피움 (Eu), 터븀 (Tb)) 에는스핀- 궤도상호작용 (spin-orbit coupling) 에의해전이가허용된다. 이런원리를이용하여발광효율을증가시킨발광재료를인광발광재료라고한다. 실제로 005년 월에는독일의노바엘이디에서 110 lm/w의고효율녹색 LEDs를발표하였고, 3월에는일본신슈대학에서내부양자효율이 100% 에가까운인광형 LEDs 소자를순간최대휘도 1000만 cd/m 로발표하였다. 1999년프린스턴대학재직시절의 M. E. Thompson 교수는,3,7,8,1,13,17,18-ctaethyl-1H, 3H-porphyrin platinum(ii) (PtEP) 라는적색의인광발광재료를처음개발 ppy ( 청색 ) 그림 9. 계인광재료의대표예시. Pt Btp (acac) ( 적색 ) Bt (acac) ( 황색 ) 하였다.( 그림 8 참고 ) 높은열안정성을가지며, 발광영역폭이좁아서색순도가좋지만, 삼중항상태에서의존재시간이길어서높은전류밀도에서는삼중항 -삼중항소멸이일어나기때문에효율과휘도가떨어지는단점을가지고있다. U와프린스턴대학의 Thompson 교수와 orrest 교수는공동연구결과로이리듐계인광발광물질인 (ppy) 3 을새로이보고하였는데이 (ppy) 3 의경우높은발광효율인 40 lm/w 이상을나타내어상당한반향을일으켰다. 또한이들은적색과청색, 황색인광발광물질로그림과같은구조를갖는다양한화합물을개발하였다.( 그림 9 참고 ) 그림 10. 불소치환된청색인광재료예시. irpic (=H) m-irpic (=H 3 ) -irpic (= ) PtEP (650nm) btp (acac) (65nm) αbsn (acac) (60nm) pq (acac) (597nm) βbsn (acac) (594nm) bttp (acac) (593nm) Pt bon (acac) (586nm) Et ( 6) (acac) (585nm) bt (acac) (557nm) dp (acac) (550nm) bzq (acac) (548nm) bo (acac) (55nm) PtEP op (acac) (50nm) ppy (acac) (516nm) tpy (acac) (51nm) (acac) (490nm) (bpy) (470nm) 그림 8. Pt 계의인광재료예. 그림 11. 다양한인광재료예시. 3
Y X Main Ligand Ancillary Ligand Main Ligand 1. Major role in determining color. Increasing the electron density of : Blue shift 3. o-, p-substituted phenyl group : Blue shift 4. Incorporation of bulky functional group : Blue shift Ancillary Ligand 1. ine color tuning. less conjugated ligand : Blue shift 3. less sterically hindered structure : Blue shift 그림 1. 인광유기금속착체의도식화. 특히 irpic이라는재료는청색발광재료인데초기낮은발광효율의문제를크게개선한상황이기는하지만색순도면에서는아직완전한청색으로보기에는어렵다는문제가있다. ( 그림 10 참고 ) 그밖의다양한색상을내는인광재료로는그림 11과같은분자구조들을예로들수있다. 위의그림에서보면주배위자 (main ligand) 와보조배위자 (ancillary ligand) 가있는데그것들이주는영향은아래의그림에나타냈듯이, 주리간드는색깔을좌우하며, 질소에전자밀도가증가할수록청색영역으로이동하고, Bulky할수록청색영역으로이동하는것으로알려져있다.( 그림 1 참고 ) 또한보조리간드는세밀한색깔이동에영향을미치고, 컨쥬게이션이적게되어있을수록청색영역으로이동하는경향이있다. 결론 LEDs 판넬의경우 LD 판넬에비하여구성요소가 retardation 필름의부재, 한장만의편광판, 무배향막, 무 color filter 등의상대적으로단순한판넬구성요소의장점과고휘도, 자체발광, 고색순도, 높은콘트라스트, 저소비전력, 광시야각, 경박단소개념의우수한특징등많은성능장점이있는반면, 여타디스플레이에비해상대적인짧은개발기간으로인하여아직도구현되지못한고성능화의판넬구현은여전히많은숙제가내부적으로남아있다. 이러한해결해야할많은내부과제들중에는각각의요소기술의개발로서해결되는바이들의연구개발이총체적으로시급하겠으나앞에서언급한단순구조의장점을역으로생각해보면 LD의여러층의역할과장점사항들을 LEDs 소자내의재료층들이해결하고있다는생각을쉽게할수있다. 즉, LEDs소자내부구성재료들의경쟁력은바로 LEDs 판넬경쟁력으로직결하는관계로 LEDs 기술개발이아직도한참인것을감안한다면 LEDs 내부재료에대한연구개발은다른무엇보다도미래를준비하는연구사항의중요핵심사항이되어야만할것이다. 아울러, 재료의색순도, 효율및수명등의성능부분과재료와의연계성등을기술하면서지면관계상누락된부분은다른기회에언급하기로하고독자들의양해를바란다. 4