OLED(유기 발광 다이오드)는 유기 화합물을 사용하여 발광하는 소자로, TV 및 Phone의 디스플레이 패널, 조명 및 기타 응용 분야에서 사용됩니다. OLED는 여러 레이어로 구성되어 있으며, 그중 빛을 스스로 내는데 가장 주요한 EML 층의 두 가지 주요 구성 요소인 호스트 (Host) 및 도펀트 (Dopant)에 대해 알아보겠습니다.
호스트 (Host)
호스트는 OLED 소자에서 발광을 담당하는 주된 물질입니다. 호스트는 발광 유기 화합물의 기본 행동을 제어하고, 전하를 전송하며, 발광 색상을 조절하는 역할을 합니다. 호스트 물질은 전하를 전송하기 위한 전하 수송체 역할을 하며, 발광 색상을 결정하는 크로모포어 (Chromophore) 역할을 하기도 합니다. 호스트의 선택은 OLED 소자의 성능과 효율성에 큰 영향을 미칩니다.
도펀트 (Dopant)
도펀트는 OLED에서 특정 색상으로 발광하는 데 사용되는 물질입니다. 도파트는 호스트에 첨가되어 특정 파장의 빛을 방출하게 됩니다. 예를 들어, OLED에서는 각 색상을 만들기 위해 서로 다른 도파트를 사용할 수 있습니다. 도파트의 특성에 따라서 빨간색, 초록색, 파란색 등 다양한 색상을 생성할 수 있습니다. 호스트와 도파트는 OLED 소자의 핵심 구성 요소로 함께 작동하여 원하는 발광 특성을 얻을 수 있습니다. 호스트와 도파트의 조합은 OLED의 성능, 효율성, 발광 특성 등을 조절하는 데 중요한 역할을 합니다. 이 두 요소 간의 상호 작용을 최적화하여 원하는 색상 및 성능을 얻을 수 있도록 설계되어야 합니다.
발광 매커니즘
OLED 발광 매커니즘은 크게 형광 방식과 인광 방식으로 나뉘는데, 먼저 형광 방식은 '호스트가 정공/전자 결합에 따라 발생한 엑시톤 에너지를 흡수'하고, 특정 파장대에서 빛을 내는(호스트 발광) 현상을 이용합니다.
이때 호스트에 의해 발생한 빛이 도펀트에 전달되면 도펀트는 이 빛에너지를 다시 흡수해 도펀트에서 발광이 일어나게 하는 것입니다. 이를 Foster 방식이라고 부릅니다.
두 번째로 인광 방식은 Dexter 방식이라고 부르며, Foster 방식과 달리 빛 에너지를 전달받아 도펀트 발광을 만드는 것이 아니라, 호스트에서 직접 정공 또는 전자가 도판트로 이동해(에너지 전이) 도펀트가 발광을 일으키게 하는 것입니다.
