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진성호 부산대 교수팀, 고효율 진청색 인광OLED 개발
관리자 2020.06.15 193

외부 양자효율 24%, QLED 후면광 적용 가능

최고 효율 진청색 인광OLED를 개발한 진성호 부산대 교수.
<최고 효율 진청색 인광OLED를 개발한 진성호 부산대 교수.>

국내 연구진이 고효율 진청색 인광OLED(유기발광다이오드)를 개발했다. 인광은 형광보다 4배 높은 효율을 달성할 수 있다. 이미 형광에서 인광으로 대체된 녹색, 적색에 이어 청색 인광 OLED 실용화도 기대된다.

한국연구재단(이사장 노정혜)은 진성호 부산대 화학교육과 교수팀이 질소-헤테로 고리 카벤 기반 이리듐 복합체를 이용, 외부 양자효율이 24%에 달하는 진청색 인광OLED를 제작하는데 성공했다고 14일 밝혔다.

외부 양자효율은 OLED 내부 빛 입자가 소자 외부로 튀어 나오는 비율을 말한다. 이상적인 인광OLED 외부 양자효율은 25% 수준이다.

OLED는 전자가 여기상태에서 바닥상태로 내려오면서 빛을 방출하는 원리다. 청색OLED는 적색이나 녹색에 비해 전자 여기상태와 바닥상태 차이가 크다. 이로인해 에너지 차이를 구현할 수 있는 유기분자가 제한적이고, 구현해도 낮은 효율로 인해 실용화가 어려웠다.

OLED 핵심 발광층은 유기분자(호스트)에 소자효율과 색 순도를 높일 수 있는 불순물(도판트)을 더한 호스트-도판트 구조가 주로 쓰인다. 기존에 카벤 기반 이리듐 착화합물을 도판트로 사용한 진청색 인광OLED가 보고되기는 했지만 외부 양자효율은 15% 수준에 그쳤다.

진 교수팀은 카벤 기반 이리듐 복합체를 이용한 진청색 인광OLED 문제점을 발광층 내부 전자와 정공의 농도 불균형에 의한 것이라 가정하고 해결 방안을 모색했다.

도핑 농도를 조절하는 방식으로 발광층 전자와 정공의 농도 균형을 최적화해 기존 진청색 인광OLED의 저휘도, 저효율 문제를 해결했다.

진성호 교수는 “컬러TV 색표현 기준을 제정한 NTSC 기준색상(적색, 녹색, 청색)을 만족하는 진청색 인광OLED를 개발한 성과”라면서 “QLED 후면광 및 차세대 디스플레이에 활용할 수 있는 진청색 인광OLED 상용화에 기여할 것”이라 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 선도연구센터지원사업으로 수행됐다. 연구성과는 재료분야 국제학술지 어드밴스드 머티리얼즈 9일자에 실렸다.

부산=임동식기자 dslim@etnews.com

<출처: 전자신문>

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