중수소 치환 청색, 차세대 청색 재료의 대표 주자되나

현재 양산 중인 중소형 OLED와 대면적 OLED의 발광 재료 중 청색만 유일하게 형광 재료가 사용되고 있다.

차세대 청색 재료라고 불리는 인광과 TADF, hyperfluorescence 재료의 개발도 꾸준히 진행되고 있으나, 최근에는 중수소 치환 기술이 적용된 형광 청색 재료가 삼성 전자의 Galaxy S20에 적용되며 큰 관심을 끌고 있다.

중수소 치환 기술은 기존의 수소와 결합된 화합물에서 수소를 중수소로 치환하는 기술이며, 업체마다 화합물을 합성 전에 또는 합성 후에 치환하거나 부분 또는 전체를 치환하는 것에 차이가 있다. 중수소 치환의 대표적인 개발 업체로는 Idemitsu Kosan과 DuPont, SFC, JNC 등이 있다.

중수소 치환 관련 특허 명세서에 따르면, 중수소의 원자 질량이 수소보다 2배 큰 중수소로 치환된 화합물은 수소와 결합된 화합물 보다 더 낮은 영점 에너지와 더 낮은 진동 에너지 때문에 기저상태의 에너지가 낮아지고 분자간 상호작용이 약하게 되고 박막을 비결정질 상태로 만들 수 있어 내열성이 보다 향상되고 OLED의 수명 향상에 효과적이다.

중수소 치환된 화합물이 적용된 OLED 소자는 기존에 비해 20% 이상 수명을 향상시킬 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.