| 삼성전자·이화여대, OLED 청색 소자 수명 저하 이유 밝혀내 |
|
| 디스플레이 기술의 ‘난제’인 청색 인광 소재 열화 메커니즘 증명 |
| |
한국광산업신문 
|
|
|
|
| ▲ 블루인광의 열화 과정.(사진제공=삼성전자) ©한국광산업신문 | |
삼성전자 종합기술원 연구진과 이화여대 화학신소재공학부 유영민 교수 연구팀이 OLED 블루 인광 소재의 수명 저하를 가져오는 열화 메커니즘을 최초로 증명하고, 이를 개선할 수 있는 소재 설계방법을 제안했다.
이 기술이 상용화된다면 현재 적·녹·청 발광 3원색 중 청색만 인광이 아닌 형광 소재를 사용하고 있는 OLED의 수명과 성능을 혁신적으로 늘릴 수 있게 된다.
인광은 형광에서는 변환이 되지 않는 3종(삼중항)이 빛으로 변환될 뿐 아니라 일중항까지 삼중항으로 전이, 빛으로 변환되므로 변환 효율이 100%에 이른다.
반면에 형광은 유기 화합물이 전기적으로 에너지 준위가 상승될 때 형성되는 4종의 전자-정공 쌍 중 1종(일중항)만 빛으로 변환되므로 변환 효율이 25%에 불과하다.
이 연구 결과는 과학저널 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 온라인에 게재됐다. OLED는 자체 발광이 되는 유기 화합물로, 화면이 밝고 명암비가 우수한 동시에 소비전력도 적다는 장점을 가지고 있다.
하지만 이미 고효율 인광 소재가 상용화된 적색, 녹색과 달리 청색 인광은 짧은 수명 때문에 상용화되지 못해 형광 소재를 쓰고 있고, 따라서 수년 이상 장기간 사용하기에는 적합하지 않다는 지적이 있다.
연구진은 청색 인광의 소재 분해 경로를 분석하던 중, 인광 구성요소 간의 전자전이 과정에서 형성된 전하 분리종이 열화(劣化)를 가속시킨다는 메커니즘을 확인했다. 이는 청색 인광 소재가 적색, 녹색보다 왜 그렇게 빨리 수명이 단축되는지를 최초로 과학적으로 증명한 연구다.
전하 분리종이란 전기적 극성이 없던 분자가 주변 분자로부터 전자를 얻거나 잃으면서 성질이 변한 상태로, 일종의 상태 변이종을 말한다.
연구진은 나아가 전하 분리종 소멸 속도에 따라 최대 수십 배까지 수명 차이가 발생하는 것을 확인했고, 전하 분리종을 최대한 빨리 소멸시켜 수명을 늘릴 수 있는 소재 결합 구조도 제시했다.
이번 공동 연구에 참여한 종합기술원 인수강 전문연구원은 “향후 추가 연구를 통해 열화를 최소화할 수 있는 청색 인광 소재를 찾고 이를 실제 시스템까지 적용하는 것이 최종 목표다”고 말했다.
이화여대 유영민 교수는 “청색 OLED 소자 수명이 짧은 원인을 설명하는 새로운 화학 메커니즘을 제시한 데에 의의가 있으며, 이 메커니즘은 나아가 유기 트랜지스터 등 다른 전자 소자의 수명을 이해하는 데에 요긴하게 쓰일 수 있을 것”이라고 설명했다.
한편 삼성전자 종합기술원은 삼성SDI와 녹색 인광 소재를 개발해 2014년부터 삼성 갤럭시 스마트폰에 적용해 왔으며, 모바일 제품용 청색 인광 소재 기술을 확보하기 위해 2015년부터 분자 광학(Molecular Photonics) 분야 전문가인 이화여대 유영민 교수 연구팀과 협력을 진행해 왔다.
/이민우 기자
|
|
|
|
|
| |
|
|
| 2018/04/13 [15:54] ⓒ 한국광산업신문 |
|
|
| |
|
|
|
관련기사목록
|
|
 |
[삼성전자] 삼성전자, 스마트싱스 연결성을 경험할 수 있는 '스마트 타운' 공간을 조성 |
한국광산업신문 |
 2023/11/08/ |
|
[삼성전자] 삼성전자, 89형 마이크로 LED를 출시하고 초프리미엄 시장 리더십 강화에 나서 |
한국광산업신문 |
2023/06/05/ |
|
[삼성전자] 삼성전자, 두바이의 초호화 호텔 '아틀란티스 더 로열'에 스마트 사이니지와 TV를 대거 공급 |
한국광산업신문 |
2023/04/13/ |
|
[삼성전자] 삼성전자, 미국 환경청 주관 '2023 에너지스타상' 2관왕 수상 |
한국광산업신문 |
2023/03/29/ |
|
[삼성전자] 삼성전자, 독일 프랑크푸르트에서 '2023 유럽 테크세미나'를 개최 |
한국광산업신문 |
2023/02/28/ |
|
[삼성전자] 삼성전자, 2021년형 QLED TV 출시 두 달 만에 1만대 돌파 |
한국광산업신문 |
2021/06/14/ |
|
[삼성전자] 삼성전자, 차량용 LED 모듈 ‘PixCell LED’ 출시 |
한국광산업신문 |
2021/05/14/ |
|
[삼성전자] 삼성전자, 제품·사업장 에너지 저감 노력으로 미국 ‘에너지 스타상’ 최고상 수상 |
한국광산업신문 |
2021/04/28/ |
|
[삼성전자] 삼성전자, ‘CES 2021’에서 173개의 ‘미디어 어워드’ 수상 |
한국광산업신문 |
2021/03/12/ |
|
[삼성전자] 삼성전자, '마이크로 LED TV' 110형 신제품 출시 |
한국광산업신문 |
2021/01/12/ |
|
[삼성전자] 삼성전자, ‘맥도날드 고양삼송DT점’에 ‘스마트 사이니지’ 공급 |
한국광산업신문 |
2020/11/26/ |
|
[삼성전자] 삼성전자, 홈 시네마 프로젝터 ‘더 프리미어’ 출시 |
한국광산업신문 |
2020/10/11/ |
|
[삼성전자] 삼성전자, 라이프스타일 맞춤 ‘생체리듬 LED조명’ 출시 |
한국광산업신문 |
2020/10/09/ |
|
[삼성전자] 삼성전자, ‘초대형 홈시네마’ 강조하는 ‘QLED 8K’ 광고 공개 |
한국광산업신문 |
2020/09/08/ |
|
[삼성전자] 삼성전자, 라이프스타일 TV '더 테라스‘ 서울신라호텔에 설치 |
한국광산업신문 |
2020/08/16/ |
|
[삼성전자] 삼성디스플레이, TV용 LCD를 생산하는 L8라인의 일부 설비를 철거하고 QD라인 구축 |
한국광산업신문 |
2020/08/16/ |
|
[삼성전자] 삼성전자, 에너지 소비효율 1등급 ‘QLED TV’ 출시 |
한국광산업신문 |
2020/07/30/ |
|
[삼성전자] 삼성전자, 평택 2라인에 낸드플래시 생산라인 투자 단행 |
한국광산업신문 |
2020/06/30/ |
|
[삼성전자] 삼성전자, ‘평택캠퍼스 2라인’에 ‘낸드플래시 생산라인’을 구축 |
한국광산업신문 |
2020/06/25/ |
|
[삼성전자] 삼성전자, ‘온라인 쇼케이스’ 통해 아웃도어TV ‘더 테라스’ 공개 |
한국광산업신문 |
2020/06/11/ |
|
|
|
|
|
|
포토뉴스
