OLED 기술

OLED(유기발광다이오드, Organic Light-Emitting Diodes)는 2 개의 전극 사이에 있는 다층 구조의 유기 물질로 구성됩니다. 몇 개의 전하 수송층 사이에 놓여져 있는 중앙층 (방출층)이 발광을 보장합니다. 최근의 OLED 디스플레이는 나란히 배열된 적색, 녹색, 청색(RGB) 픽셀로 구성됩니다. 이러한 픽셀은 자체 발광이므로, LED 기술처럼 백라이트 유닛이 필요 없습니다. 이렇게 OLED 디스플레이는 구조가 훨씬 단순하기 때문에 디스플레이 패널이 더 얇아지게 됩니다. 널리 보급된 LED 기술과 비교해 볼 때, OLED 디스플레이는 장점이 더 많습니다. OLED 디스플레이는 전력 소비가 낮고, 콘트라스트가 높으며, 해상도도 높습니다. 특히 흥미로운 점은 투명하고 유연한 표면에 OLED 디스플레이를 사용한다는 것인데, 이는 완전히 새로운 제품 디자인을 가능케합니다.

OLED 기술은 또한 조명 어플리케이션에 사용될 수 있습니다. OLED 기술 덕분에 발광 패널은 쾌적하고 2차원적이며 균일한 빛을 낼 수 있습니다. 또한 발광 패널이 투명하거나 유연할 수 있고 부피와 무게가 줄었기 때문에, 건축 자재나 램프에 조명 자재를 통합할 수 있는 새로운 가능성이 생깁니다. 이는 완전히 새로운 방식으로 조명 제품을 설계할 수 있게 할 뿐만 아니라, 내부 또는 외부 파사드 디자인을 위한 새로운 조명 개념을 만들 수 있게 해 줍니다. 다양한 형태의 유연한 기기가 가진 가능성은 일반 조명시장의 가치 사슬에 혁신적 신기술입니다.

이미터: OLED의 핵심

OLED의 핵심은 소위 이미터라 할 수 있습니다. 이미터는 전기 에너지를 가시 광선으로 변환함으로써 적색, 녹색, 청색 픽셀이 인식되도록 합니다. 빛을 생성하기 위해서 현재까지는 형광, 인광, 열활성화 지연 형광 (TADF)이라는 세 가지 기술 개념을 사용할 수 있습니다. 이 개념들의 주요 차이점은 양자역학을 통해 설명할 수 있습니다. OLED에서, 전류는 분자의 여기(excitation)를 일으켜 단일항 및 삼중항 여기자를 생성시킵니다.

단일항 여기자의 에너지는 삼중항 여기자의 에너지보다 높지만, 단일항 여기자의 세 배나 되는 삼중항 여기자가 생성됩니다. 1 세대 이미터인 형광체 이미터는 단일 여기자만 변환할 수 있었기 때문에, 전체 여기자의 25 %만 빛으로 변환할 수 있었습니다. 반면에 삼중항 이미터, 인광 및 TADF 이미터는 단일항과 삼중항의 여기 상태를 모두 사용하여 최대 100 %의 여기 에너지를 빛으로 변환할 수 있습니다.

왜 TADF인가?

당사의 고효율 OLED 소재는 TADF(열활성 지연 형광, thermally activated delayed fluorescence) 기술을 기반으로 합니다. 이 물질은 OLED 내의 전기적 스트레스를 줄이도록 설계되었고 그래서 효율적인 청색 이미터 기술에 적합합니다. TADF는 인광의 장점(고효율)과 형광의 장점(수명)을 다 가지고 있습니다. TADF 기술 덕분에 당사는 안정적이고 효율적인 이미터를 제공할 수 있는데, 이는 OLED 기기의 전력 소비를 크게 줄여 줍니다. TADF 기술은 모든 RGB 픽셀에 효율적으로 사용할 수 있는데, 이는 지금까지는 어떤 기술도 이루지 못한 것입니다. 청색 TADF 이미터 다음으로, CYNORA는 향후 녹색 및 적색에 대한 시장요구를 충족시키기를 기대합니다.

현재 생산 공정과 호환 가능

디스플레이 해상도 향상

전력 소비 감소

금속이 없는 소재

특허가 보호 된 자료

휴대용 디스플레이의 배터리 작동 시간 2배

당사의 개발

TADF는 도펀트, 호스트 및 운송 소재의 통합 시스템으로 성취됩니다. CYNORA는 고객 및 파트너와 함께 그러한 시스템을 개발하고 있습니다. 당사의 R&D는 시뮬레이션부터 기기 제조에 이르는 모든 개발 단계를 포함하며, 모든 개발 단계에서 고객과 지속적으로 협력합니다. 이러한 효율적인 접근 방식은 고객에게 가장 적합한 소재 세트를 빨리 개발할 수 있도록 해 줍니다.

광물리학과 시뮬레이션
신소재에 대한 당사의 아이디어는 우선 DFT(밀도 함수 이론, density functional theory)를 사용하여 연구합니다. 이러한 양자 화학 계산을 통해 이미터의 색이나 TADF 잠재력과 같은 이미터의 중요한 물성을 예측할 수 있습니다. 그 후에 유망한 후보를 하나씩 선택해서 합성합니다. 이러한 스크리닝 외에도, 매우 뛰어난 소재군을 더 잘 이해하고 복잡한 실험결과 해석을 지원하기 위해서도 당사는 DFT 계산을 수행합니다.

합성
합성 부문은 고객을 위한 소재 생산과 새롭고 혁신적인 발광 소재의 연구개발을 담당합니다. 요구에 따라 최대 수백 그램의 합성이 가능합니다. 소재 합성이 끝나면 순화 단계를 거쳐 진공기반 공정을 위해 최고의 순도를 달성합니다.

상세한 소재 분석
분석 부문은 순도 시험 이외에도 광물리학에서 전기화학에 이르는 완벽한 물성을 책임집니다. 이러한 측정 결과는 기기 제조에 필수적인 정보를 제공합니다.

기기 최적화 및 제조
CYNORA는 고객의 목표에 맞추기 위해 OLED 기기 소재에 대한 광범위한 심사와 세밀한 연구를 결합합니다. 그 결과, 매우 유망한 소재가 발견되고 있고 스택 아키텍처가 지속적으로 개선되고 있습니다.