국내 연구진이 차세대 디스플레이와 조명으로 주목받는 OLED(Organic Light Emitting Diode) 효율을 획기적으로 높이는데 성공했다.
한국연구재단은 단국대학교 고분자공학과 이준엽 교수와 조용주 박사과정 연구원(제1저자), 육경수 교수가 공동으로 용액공정을 이용해 기존에 비해 효율을 3배 이상 높인 형광 OLED를 개발했다고 11월5일 발표했다.
OLED를 제작하는 방식은 발광 물질을 기판 위에 코팅하는 용액 공정과 발광물질을 가열해 기체 상태로 코팅하는 진공증착 공정이 사용되고 있으며 용액 공정은 대형화가 쉽고 비용이 적게 드는 장점이 있다.
OLED는 형광 소자와 인광 소자로 구분되며 인광 발광물질은 효율이 높은 반면 가격이 비싸고 특허 문제 등으로 인해 상용화가 쉽지 않다.
따라서 형광 발광물질의 효율을 높이는 것이 관건으로 기존 용액공정을 이용한 형광소자의 효율은 5% 수준으로 매우 낮았다.
이에 따라 연구팀은 유기용매에 잘 녹도록 분자구조를 바꾼 새로운 형광 발광물질을 개발해 매끄럽게 코팅하는데 성공했다.
또 빛을 지연시켜 나오게 하는 지연 형광현상을 유도해 기존 형광 소자에 비해 3배 이상 효율이 높은 18.3%의 고효율 형광 OLED를 개발했다.
연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 지원하는 중견 연구자 지원사업과 교육부와 한국연구재단이 지원하는 일반 연구자 지원사업의 지원으로 수행됐으며 연구결과는 재료 분야 국제학술지 Advanced Materials 10월15일자에 게재됐다.