삼성전자와 이화여대 공동 연구팀이 OLED(Organic Light Emitting Diode)의 청색소자 수명 저하의 원인을 밝혀냈다.
삼성전자 종합기술원 연구진과 이화여대 화학신소재공학부 유영민 교수 연구팀은 2018년 3월25일 OLED 블루 인광 소재의 수명 저하 원인인 열화 메커니즘을 최초로 증명하고 수명을 개선할 수 있는 소재 설계 방법을 제안했다.
삼성전자 관계자는 개발한 기술이 상용화되면 OLED의 수명과 성능을 혁신적으로 늘릴 수 있게 된다고 강조했다.
기존 OLED는 적‧녹‧청의 발광 3원색 가운데 청색을 인광이 아닌 형광으로 사용하고 있으며 형광은 유기 화합물을 빛으로 바꾸는 변환 효율이 25%에 불과하지만 인광은 100%에 달해 3원색을 모두 인광 소재로 채용하면 수명을 개선시킬 수 있다.
연구팀은 청색 인광 구성요소의 전자 전이 과정에서 형성된 전하 분리종이 열화를 가속시키는 것을 확인해 청색 인광 소재가 녹색 또는 적색 인광 소재보다 빨리 수명이 단축되는 원인을 찾아냈다.
아울러 전하 분리종 소멸 속도에 따라 최대 수십배까지 수명 차이가 발생하는 것을 확인했고 전하 분리종을 최대한 빨리 소멸시켜 수명을 늘릴 수 있는 소재 결합 구조도 발견했다.
유영민 이화여대 교수는 “청색 OLED 소자 수명이 짧은 원인을 설명하는 새로운 화학 메커니즘을 제시했으며 앞으로 트랜지스터 등 다른 전자 소자의 수명을 이해하는데 활용될 것”이라고 강조했다. <하재홍 기자>