유기 발광 다이오드에서 스스로 빛을 내는 과정에 대해 설명해 주세요.

Question

최근 가전제품에 널리 쓰이는 유기 발광 다이오드(OLED) 화면이 전류가 흐를 때 스스로 빛을 내는 원리를 이용합니다. 유기 발광 다이오드에서 스스로 빛을 내는 과정에 대해 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

발광 다이오드(LED)는 광원 장치가 필요로 하는 디스플레이인 반면, 유기 발광 다이오드(OLED)는 광원 장치 없이도 스스로 빛을 내기 때문에 최근 디스플레이에 많이 활용되고 있습니다. 어떤 과정을 거치는지 설명해 드릴께요.

유기 발광 다이오드(OLED)가 광원 장치 없이 스스로 빛을 내는 현상은 전계 발광이라는 원리를 따르는데, 디바이스 양단에 전압을 걸면 양극에서는 양공(+)이, 음극에서는 전자(-)가 들어가게 됩니다. 들어간 전하들은 각각 수송층을 거쳐 중앙의 발광층으로 이동합니다.

발광층에서 만난 전자와 양공이 결합하면 에너지가 높은 불안정한 상태를 형성하고, 이 불안정한 들뜬 상태가 다시 안정적인 바닥 상태로 떨어지면서, 그 차이만큼의 에너지를 빛 형태로 방출하게 되는 것입니다.

이때 방출되는 빛의 색상은 발광층 유기 화합물의 최고 점유 분자 오비탈과 최저 비점유 분자 오비탈 사이의 밴드갭이라고 하는 에너지 격차에 따라 결정됩니다. 이 격차가 클수록 청색을, 작을수록 적색을 띠게 되며, 이 유기 화합물의 종류를 조절하여 화면에 다채로운 색상이 나타나게 되는 거예요.

제 답변이 도움이 되었으면 좋겠습니다. 끝까지 읽어주셔서 감사합니다.