삼성전자[005930]와 이화여대의 공동 연구진이 올레드(OLED·유기발광다이오드) 디스플레이의 기술적 난제로 여겨져온 '청색 소자 수명 저하'의 이유를 밝혀냈다.
삼성전자 종합기술원 연구진과 이화여대 화학신소재공학부 유영민 교수 연구팀은 최근 올레드 블루 인광 소재의 수명 저하 원인인 열화 메커니즘을 최초로 증명해 이를 개선할 수 있는 소재 설계 방법을 제안했다고 삼성전자가 25일 밝혔다.
이 연구 결과는 세계적인 과학저널인 '네이처 커뮤니케이션스' 온라인판에 게재됐다.
두 연구진이 개발한 이 기술이 상용화되면 적·녹·청의 발광 3원색 가운데 청색만 인광이 아닌 형광 소재를 사용하고 있는 올레드의 수명과 성능을 혁신적으로 늘릴 수 있게 된다고 회사측은 설명했다.
형광은 유기 화합물을 빛으로 바꿀 때 변환 효율이 25%에 불과하지만 인광은 100%에 달하기 때문에 3원색을 모두 인광 소재로 사용할 경우 효율이 높아진다는 것이다.
올레드는 자체 발광이 되는 유기 화합물로, 화면이 밝고 명암비가 우수한 동시에 소비 전력도 적은 장점이 있다. 그러나 고효율 인광 소재가 상용화된 적·녹색과는 달리 청색 인광은 짧은 수명 때문에 상용화하지 못해 형광 소재를 쓰고 있어 장기간 사용에는 적합하지 않다는 지적을 받아왔다.
연구진은 청색 인광의 소재 분해 경로를 분석하는 과정에서 수명 단축의 이유를 과학적으로 증명했으며, 동시에 수명을 늘릴 수 있는 소재 결합 구조도 제시했다.
유영민 교수는 "청색 올레드 소자 수명이 짧은 원인을 설명하는 새로운 화학 메커니즘을 제시한 데에 의의가 있다"면서 "이 메커니즘은 유기 트랜지스터 등 다른 전자 소자의 수명을 이해하는 데에 요긴하게 쓰일 것"이라고 말했다.
삼성전자 종합기술원은 삼성SDI[006400]와 녹색 인광 소재를 개발해 지난 2014년부터 삼성 갤럭시 스마트폰에 적용해 왔으며, 모바일 제품용 청색 인광 소재 기술 확보를 위해 2015년부터 유영민 교수팀과 협력해왔다.
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삼성전자 종합기술원 연구진과 이화여대 화학신소재공학부 유영민 교수 연구팀은 최근 올레드 블루 인광 소재의 수명 저하 원인인 열화 메커니즘을 최초로 증명해 이를 개선할 수 있는 소재 설계 방법을 제안했다고 삼성전자가 25일 밝혔다.
이 연구 결과는 세계적인 과학저널인 '네이처 커뮤니케이션스' 온라인판에 게재됐다.
두 연구진이 개발한 이 기술이 상용화되면 적·녹·청의 발광 3원색 가운데 청색만 인광이 아닌 형광 소재를 사용하고 있는 올레드의 수명과 성능을 혁신적으로 늘릴 수 있게 된다고 회사측은 설명했다.
형광은 유기 화합물을 빛으로 바꿀 때 변환 효율이 25%에 불과하지만 인광은 100%에 달하기 때문에 3원색을 모두 인광 소재로 사용할 경우 효율이 높아진다는 것이다.
올레드는 자체 발광이 되는 유기 화합물로, 화면이 밝고 명암비가 우수한 동시에 소비 전력도 적은 장점이 있다. 그러나 고효율 인광 소재가 상용화된 적·녹색과는 달리 청색 인광은 짧은 수명 때문에 상용화하지 못해 형광 소재를 쓰고 있어 장기간 사용에는 적합하지 않다는 지적을 받아왔다.
연구진은 청색 인광의 소재 분해 경로를 분석하는 과정에서 수명 단축의 이유를 과학적으로 증명했으며, 동시에 수명을 늘릴 수 있는 소재 결합 구조도 제시했다.
유영민 교수는 "청색 올레드 소자 수명이 짧은 원인을 설명하는 새로운 화학 메커니즘을 제시한 데에 의의가 있다"면서 "이 메커니즘은 유기 트랜지스터 등 다른 전자 소자의 수명을 이해하는 데에 요긴하게 쓰일 것"이라고 말했다.
삼성전자 종합기술원은 삼성SDI[006400]와 녹색 인광 소재를 개발해 지난 2014년부터 삼성 갤럭시 스마트폰에 적용해 왔으며, 모바일 제품용 청색 인광 소재 기술 확보를 위해 2015년부터 유영민 교수팀과 협력해왔다.
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