이론적으로 푸른 인광 재료는 100% 내부 양자 효율을 달성할 수 있으나, 효율, 색 순도, 안정성 간의 상호 제약 관계는 유기 발광 다이오드(OLED) 산업화 과정에서 주요 병목 현상 중 하나이다. 또한 주체 재료의 설계 및 사용은 청색 장치의 전체 성능에 큰 영향을 미친다. 이에 본 연구에서는 9-페닐 카르바졸과 벤조이미다졸 단위를 바탕으로 다양한 연결 방식을 통해 높은 삼중항 준위의 주체 재료를 설계하였으며, 이론과 실험을 결합한 방법으로 재료의 분자 구조, 광물리적 특성 및 장치 응용 성능을 탐구하여 구조와 성능 간의 연관성을 규명하였다. 실험 결과, 서로 다른 연이된 비페닐 결합 위치에 따른 청색 인광 양극성 주체 재료(mCzmBI, mCzoBI, oCzmBI)는 모두 2.70 eV의 삼중항 준위를 가지며, 유리전이 온도는 각각 92 ℃, 103 ℃, 93 ℃로 나타났다. mCzmBI, mCzoBI, oCzmBI는 서로 이성질체지만, 카르바졸 기와 벤조이미다졸 기가 비페닐 기에 연결되는 위치가 달라 이러한 연결 위치 차이가 주체 재료 성능의 효과적인 조절을 가능하게 한다. 고전적인 청색 인광 재료 FIrpic을 도펀트로 사용하여 세 가지 주체 재료가 장치 성능에 미치는 영향을 연구하였다. 그중, 메타 위치의 연이된 비페닐 결합을 가진 mCzmBI 주체로 제작된 장치는 최대 전류 효율이 24.9 cd·A^-1, 최대 외부 양자 효율이 12.8% 이상에 달하며, 고휘도 환경에서 효율 저하가 낮음을 보였다. 본 연구는 고효율 청색 인광 주체 개발에 효과적인 전략을 제공한다.

청색 인광; 유기 전기 발광; 9-페닐 카르바졸; 벤조이미다졸; 주체 재료