형광(Fluorescence)이란 OLED 디스플레이에서 사용하는 대표적인 발광(Luminescence) 방식 중 하나입니다. 발광이란 발광 물질 속의 전자가 높은 에너지 상태(들뜬 상태, excited)에서 낮은 에너지 상태(바닥 상태, ground)로 변화할 때, 감소한 에너지가 빛의 형태로 방출되는 현상입니다.

위 그림과 같이 전자가 바깥쪽 궤도에서 안쪽으로 이동할 경우에는 자체 보유 에너지가 줄어들면서 물질이 안정화 되며, 이때 남는 에너지는 빛과 같은 형태로 방출됩니다. 반대로 전자가 외부의 에너지를 흡수해 들뜨게 되면 바깥쪽 궤도로 상승하게 되는 원리입니다.

OLED에서는 이러한 발광 원리를 활용해 '형광'이라는 방식을 사용합니다. 형광은 바닥 상태의 발광 물질에 에너지를 주입해 '들뜬 상태'로 만든 후, 짧은 시간에 다시 전자가 안정적인 '바닥 상태'로 변할 때 방출되는 빛을 디스플레이의 발광원으로 활용하는 방식으로, 위 그림과 같이 S1에서 S0으로 에너지 준위가 내려오는 만큼의 에너지에 매칭되는 파장의 빛이 방출됩니다.

형광' 방식은 OLED 발광 방식 중 가장 먼저 개발되었지만 낮은 내부 양자 효율(25%) 때문에 발광 효율이 낮은 한계가 있어, 내부 양자 효율이 최대 100%에 도달할 수 있는 발광 방식인 '인광(Phosphorescence)', '지연형광(TADF)'을 활용한 연구 개발도 지속적으로 이루어지고 있습니다.