'OLED 발광' 검색 결과

초형광(HF: Hyper Fluorescence)이란 OLED 발광 방식으로 연구되는 최신 기술 중 하나입니다. 초형광(HF) 방식은 디스플레이 용어알기 74편에서 다룬 TADF(Thermally Activated Delayed Fluorescence, 열 활성화 지연 형광) 방식과 유사합니다. TADF와 마찬가지로, 아래 그림의 ‘삼중항 엑시톤’ 3개를 ‘단일항 엑시톤’이 있는 위치로 이동시킨 후, 전자를 아래로 떨어뜨려 발광시키는 점에서 비슷합니다. * 엑시톤 : 전자와 정공이 약하게 결합된 쌍. 엑시톤의 에너지가 줄어들면, 줄어든 에너지 만큼 빛의 형태로 방출 된다. TADF 방식은 이미 내부 양자 효율 100%라는 이론적 한계 효율은 달성했으나 상대적으로 전통적 방식인 ‘형광’에 비해 안정성이 낮은 특징이 있습니다. 초형광(HF) 방식은 일반 형광 방식을 TADF에 도입하면서도 내부 양자 효율은 100%에 도달하도록 하기 위해 탄생했습니다. 초형광은 OLED의 기본적 재료 구성인 호스트(Host), 도펀트(Dopant)에 TADF도펀트까지 추가해 유기 발광층에 동시 증착시키는 방식입니다. * 호스트(Host) : OLED 발광체로 에너지를 전달하는 매개 물질* 도펀트(Dopant) : OLED 발광체 이러한 방법을 통해 위 그림과 같이 ‘도펀트 S1’이라는 추가적인 에너지 준위를 만들어낼 수 있고, 이때 상부의 S1에서 내려오는 에너지 준입자인 ‘엑시톤’들이 ‘도펀트 S1’을 거치면서 ‘형광’의 원리로 빛을 냅니다. 초형광 역시 TADF와 마찬가지로 발광층에 필요한 재료 연구가 계속 이루어지고 있습니다.

TADF(Thermally Activated Delayed Fluorescence)란 OLED 발광 방식으로 연구되는 기술 가운데 하나로, ‘열 활성화 지연 형광’이라고도 부릅니다. 현재 사용되는 OLED의 주요 발광 방식인 형광(Fluorescence)의 경우 소자 안정성은 높지만 발광 효율(내부 양자 효율 기준 25%)이 낮다는 이론적 한계가 있습니다. 반면 내부 양자 효율을 100%까지 높일 수 있는 인광(Phosphorescence)의 경우 현재 R, G, B 가운데 적색(R)과 녹색(G)에만 적용되었으며, 백금계 희귀 금속(희토류) 사용으로 인해 재료비 상승이라는 단점이 있습니다. 반면, 최근 주목받고 있는 TADF는 백금계 희귀 금속을 사용하지 않더라도 내부 양자 효율을 100%까지 높일 수 있는 장점이 있습니다. TADF는 형광의 발광 방식에 특별한 요소를 추가해 발광 효율을 극대화하는 방식입니다. 먼저 형광 방식을 살펴보면, 유기 발광 소자에 에너지를 주입함으로써 해당 소자의 전자를 ‘에너지가 많은 상태(들뜬 상태)’로 만든 후, 전자가 다시 ‘에너지가 적은 상태(바닥 상태)’로 내려오면서 빛을 방출하는 원리입니다. 마치 운석이 우주에서 지구로 떨어질 때 빛을 뿜어내는 것을 상상하면 개념적 이해가 수월합니다. 그런데 전자를 들뜨게 하기 위해서 소자에 에너지를 주입할 때 빛을 낼 수 있는 입자는 위 그림처럼 모두 4개가 생성됩니다. 이를 ‘엑시톤(exciton)’이라고 부릅니다. 그런데 4개 가운데 1개는 형광으로 빛을 낼 수 있는 입자(단일항)이고, 나머지 3개는 빛을 내지 못하고 열 또는 진동으로 소멸되는 입자(삼중항)입니다. 따라서 형광 방식으로는 엑시톤 4개 중 1개만 발광 입자로 사용하게 돼, 결과적으로 전체 입자의…

지난 1편에서는 유기 화합물의 구성과 특성에 대해 알아보았습니다. 이번 편에서는 OLED가 유기 화합물을 활용해 어떻게 빛을 내는지 그 과정과 방법에 대해 알아보겠습니다. 1편 다시 보기:  [디스플레이 심층 탐구] OLED 유기 재료의 특성과 발광 원리- 1편   유기 화합물 발광 재료의 OLED 응용 OLED는 전류를 가했을 때 이에 반응해 빛을 내는 발광 물질로 이루어진 ‘발광층’이 있습니다. 이 곳에서 전자와 정공이 만나 빛을 냅니다. OLED는 양극과 음극 사이에 유기 화합물로 구성된 얇은 박막을 적층하고 전류를 인가해 전공과 전자를 주입합니다. 이 때 주입 된 전공과 전자를 전하 운반체라 합니다. 이들은 쇼트키(Schottky) 열방사, 파울러-노르드하임 (Folwer-Nordheim)형 터널 주입과 같은 현상을 통해 주입이 가능하게 됩니다. 주입된 전하 운반체는 전공 수송층(HTL) 또는 전자 수송층(ETL)을 거쳐 중앙에 위치한 발광층으로 전달되고, 이 곳에서는 이동해 온 전하 운반체의 재결합이 일어나게 됩니다. 이 과정 중에 들뜬 상태의 여기자(Exciton)가 형성되고, 이 후 바닥 상태로 안정화되면서 외부로 빛을 방출하게 됩니다. 전류의 흐름에 따라 발광층 내부의 유기 화합물이 스스로 빛을 방출할 수 있는 자체발광형 다이오드는 LCD에 비해 소비 전력이 낮고 응답 속도가 빠르며 높은 선명도 및 넓은 시야각을 확보할 수 있어 1987년 이후 빠른 속도로 발전하게 된 것입니다. ※ 여기자: 전공과 전자가 정전기적인 쿨롱힘에 의해 서로 속박되어 짝을…

OLED가 빼어난 색과 화질을 보여주는 이유는 디스플레이가 외부의 광원에 의존하지 않고 픽셀(Pixel)이 스스로 빛을 내기 때문입니다. 그래서 OLED에서 픽셀을 만드는 과정은 화질을 결정하는 아주 중요한 공정입니다. OLED 픽셀은 ‘증착(Evaporation)’이라는 방식으로 만들 수 있는데, 바로 삼성디스플레이 ‘중소형EV기술팀’이 이를 담당하고 있습니다. OLED에 빛의 생명력을 불어 넣는데 핵심 역할을 맡고 있는 중소형EV기술팀을 만나 직무에 대해 직접 들어보겠습니다. ☞ 증착(EV) 기술에 대해 자세히 알고 싶다면 ‘디스플레이 톺아보기 ⑨ 증착’ 편을 참고하세요.   중소형EV기술팀, 궁금한 이야기 ▲ (왼쪽부터) 하지원 프로, 김송이 프로, 김광록 프로 LCD와 OLED의 가장 큰 차이는 무엇일까요? LCD가 백라이트(Backlight)를 사용해 외부의 광원으로부터 빛을 받아 컬러필터(Color Filter)를 거쳐 색을 표현하는 반면, OLED는 유기재료(Organic Material)를 사용해 픽셀이 스스로 발광해 색을 만든다는 것이 가장 큰 차이점입니다. 이러한 유기재료를 사용해 빛을 내는 픽셀이 있는 부분 즉, 발광층을 만드는 것이 바로 ‘중소형EV기술팀’의 주요 업무입니다. 여기서 ‘EV’란, 유기재료를 가열해 증발시켜 디스플레이 회로 기판에 ‘증착(EV: Evaporation)’하는 공정을 의미합니다. ▲ (왼쪽부터) 강윤수 프로, 이효근 프로 OLED공정에서 화질의 우수성을 좌우하는 증착 공정을 담당하기에 중소형EV기술팀의 역할은 매우 중요합니다. 그렇다 보니 부서원들은 OLED 공정에서 가장 핵심적인 기술을 담당한다는 자부심이 대단합니다. OLED에만 있는 특별한 공정이라는 점과 디스플레이 업계에서 압도적인 기술력을 자랑한다는 점에서 긍지가 무척…

오늘은 뛰어난 화질과 얇고 가벼운 장점에 유연한 플렉시블 특성까지 갖춰 첨단 디스플레이로서 인기가 날로 높아지고 있는 OLED(유기발광다이오드)의 원리와 구조에 대한 이야기를 나눠보겠습니다. 지난 '[디스플레이 톺아보기] ① 디스플레이 기술의 기원 Part.2'편에서 디스플레이의 역사를 다룰 때 다른 디스플레이들과 함께 간단히 소개가 되었지만, 오늘은 그 원리에 대해서 더 깊이 알아보는 시간을 갖겠습니다.