Sensitized TADF란? 삼성의 차세대 청색 인광에서 사용될 기술?

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삼성의 청색인광 방식은 TADF 하이브리드?

이번 이야기는 디스플레이 기술에 관심이 없는 일반소비자분들은 전혀 관심없는 주제 일 수 있으나, 오랜만에 블로그에 항상 저를 응원해주시는 독자님께서 요청하신 주제이기에 감사한 마음으로 글을 올려봅니다.

 

그 옛날 손담비의 아몰레드폰에 OLED가 적용되기도 전부터 OLED 학계에서 아주아주 중요한 문제였던 2세대 OLED 발광 기술인 인광을 무엇으로 대체할 것인가에 대한 이야기입니다.

 

이 인광 발광 기술은 현재 모든 OLED를 이용한 스마트폰과 OLED TV에 들어가는 발광재료에 적용되는 기술로 인광 기술이 등장한지 24년이 지난 지금도 우리는 2세대 발광기술에 의존해서 제품을 만들고 있고,

 

그 마저도 적색, 녹색, 청색 (RGB) 삼원색 중 하나인 청색 OLED는 아직 2세대에 돌입도 못한채로 1세대인 형광재료로 남아있습니다.

 

오로지 OLED만 사용했던 갤럭시 S 시리즈, 13년이 넘는 시간 동안 인광 재료를 벗어난 적이 없다.

 

수년 내에 청색 인광 OLED가 적용된 제품이 등장 할 것으로 보이지만 인광 재료의 몇몇 문제점 때문에 바로 다음세대 OLED로 넘어가려 하고 있습니다.

오늘은 포스트 인광재료, 그 실마리를 쥐고 있는 TADF,

그 중에서도 Sensitized TADF 기술에 관해서 다뤄보겠습니다.

 

다소 어려운 이야기일 수 있으나 조금의 관심과 약간의 배경지식만 있으시다면 최대한 재미있고 쉽게 읽으실 수 있도록 이야기를 진행해보겠습니다.

 

OLED는 무엇을 하는 장치인가?

OLED는 전기를 이용하여 유기물에서 빛을 뽑아내는 장치입니다.

 

따라서 OLED 소자 안으로

들여보낸 전자의(전기적 특성을 이루는 입자) 개수 대비

많은 광자(빛의 특성을 이루는 입자)를 만들 수 있으면 높은 효율을 지닌 OLED라고 표현 할 수가 있습니다.

 

이러한 OLED의 성능을 결정짓는 발광효율을 극대화 시키기 위해 여러 아이디어가 제시됐고, 이렇게 전자가 광자로 바뀌는 핵심 매커니즘에 따라 세대를 구분하고 있습니다.

 

1세대는 형광으로 전자 4개당 광자 1개의 효율을 보입니다.

내부양자효율(IQE) : 25%

 

2세대는 인광으로 전자 1개가 광자 1개로 변환됩니다.

내부양자효율(IQE) : 100%

 

즉, 1세대 형광과 인광은 4배의 내부양자효율 차이를 보이며, 이는 최종적으로 OLED 소자 밖으로 방출되는 효율을 나타내는 외부양자효율(EQE) 또한 큰 차이를 보입니다.

 

형광과 인광에 관한 자세한 내용은 블로그 글을 참고하세요.

 

18. 형광과 인광 (1) - 형광편

 

따라서 인광을 적용한 발광재료가 개발되면서 비로소 OLED는 스마트폰이나 TV에 적용될 수 있는 발광효율을 갖게 된 것이죠.

만약 인광 발광현상이 발견되지 않았더라면 지금의 OLED는 존재하지 않았을 것이고, LCD에서 바로 마이크로 LED 등의 다른 디스플레이가 계속 연구되고 있었을 것입니다.

 

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이미 100%의 효율을 보여주는 인광을 대체하려는 이유,

Sensitized TADF 매커니즘 3가지,

그리고 삼성이 청색 인광과 Sensitized TADF를 동시 적용하는 이유에 대하여

읽어보실 수 있습니다.

 

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