과학자들이 화면을 더 밝고 효율적으로 만드는 새로운 방법을 개발하다

• 새로운 기술은 더 나은 명암비와 더 긴 수명으로 OLED 디스플레이를 더 밝게 만들 수 있습니다.
• 스크린의 눈부심 방지 필터를 우회할 수 있는 고유한 편광을 생성하는 방식으로 OLED 재료의 화학적 성질을 변경하는 것과 관련이 있습니다.

스마트폰, 태블릿, 랩톱 및 TV의 최신 화면은 유기 발광 다이오드(OLED)라고 하는 작은 장치에 의해 켜집니다. 이 다이오드는 전류에 반응하여 빛을 방출하는 유기 화합물 층으로 구성됩니다.

밝고 화창한 날에 이러한 화면을 명확하게 볼 수 있도록 눈부심 방지 필터로 덮여 있습니다. 눈부심 방지 필터의 필터링 메커니즘으로 인해 각 OLED 픽셀에서 생성된 빛의 약 50%가 화면 내부에 갇혀 남아 다이오드의 에너지 효율을 절반으로 줄입니다.

유용성을 높이기 위해(디지털 디스플레이는 외부에서 사용할 수 없다면 인기가 없을 것입니다.) OLED 제조업체는 장치의 에너지 효율성과 타협합니다. 이제 Imperial College London의 연구원들이 더 나은 명암비와 더 긴 수명으로 OLED 디스플레이를 더 밝게 만들 수 있는 새로운 방법을 개발했습니다.

새로운 방법은 눈부심 방지 필터를 우회할 수 있는 독특한 편광을 생성하는 방식으로 OLED 재료의 화학적 성질을 변경하는 것입니다. 이러한 재료로 만든 스크린은 더 에너지 효율적이고 탄소 발자국이 더 낮을 것입니다.

원형 편광의 비대칭을 제어하면 전자 장치 디스플레이에 혁명을 일으킬 수 있습니다. OLED의 활성층에서 원형 편광 전계발광을 유도하는 새로운 기술 중 하나는 키랄 분자 첨가제와 키랄 폴리머를 혼합하는 것입니다. 이 경우 원편광의 부호는 분자의 절대 입체화학에 의해 제어됩니다.

참조:ACS 나노 | DOI:10.1021/acsnano.9b02940 | 임페리얼 칼리지 런던

연구원들은 이러한 시스템을 주의 깊게 분석하여 밝기와 효율적인 원형 편광 폴리머 발광 다이오드를 모두 얻을 수 있음을 보여주었습니다.

LED용 탄소 기반 폴리머의 키랄 층에 대한 현미경 이미지 | 출처:Imperial College London

밝기와 효율성은 키랄 매질을 통한 원형 편광 증폭 또는 반전과 분자 키랄에서 비롯된 국소 원형 편광 방출 간의 상호 작용으로 인해 달성됩니다.

그들은 원형 편광 발광 및 고성능 OLED로 이어지는 메커니즘에 대한 통찰력을 제공하기 위해 얇은 층의 전자, 분광 및 형태학적 특성을 이론적 연구와 연결했습니다.

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기타 애플리케이션

연구는 주로 OLED 디스플레이에 중점을 두었지만 연구자들은 곧 그들의 방법이 다른 응용 분야에도 사용될 수 있음을 알아차렸습니다. 신소재에서 생성된 편광은 데이터 저장, 환경 모니터링, 광학 양자 계산, 정보 암호화 및 전송, 바이오 센싱에 사용할 수 있습니다.