고색순도, 고효율 청색 OLED 디스플레이 소자 개발

진청색 유기발광 소재 및 소자 특성 요약. (자료제공: 인하대학교)

인하대학교(총장 조명우)는 이정환 신소재공학과 교수 연구팀이 최근 차세대 디스플레이 개발을 위해 필요한 고색순도·고효율 청색 발광 OLED 소재·소자를 개발했다고 지난달 4일 밝혔다. 이정환 교수는 광전자소자연구실 소속 알아민 박사과정 학생, 울산대학교 이민형 교수 연구팀과 공동연구를 통해 이같은 성과를 거뒀다.

연구팀은 진청색 구현을 위해 발광체 간 상호작용을 줄이는 전략을 모색했다. 이를 위해 트립티센(Triptycene) 분자를 다중 공명 기반 DABNA 분자에 치환기로 도입해 고효율·고색순도 특성을 동시에 가진 Tp-DABNA 발광체를 개발했다.

이번 연구를 통해 구현된 Tp-DABNA가 기존 DABNA-1 발광체와 비교했을 때 덱스터(Dexter) 에너지 전달 효과를 8분의 1 이하로 줄일 수 있다는 결과를 도출했다. 이를 기반으로 29%의 최대 외부발광효율, 462nm 발광스펙트럼 피크·30nm 이하의 발광 반치폭을 가진 고품위 진청색 OLED 소자를 개발했다고 연구팀은 설명했다.

이번 연구 결과는 고색순도를 바탕으로 색공간 CIE1931에서 표현 가능한 색의 범위를 넓혀 생동감 있는 이미지를 전달할 수 있는 차세대 디스플레이 패널에 적용 가능하다. 또한 고효율을 기반으로 장수명 청색 소자 개발에 활용 가능하기 때문에 그 중요성이 높다.

이정환 신소재공학과 교수는 “최근 융합연구와 공동연구의 중요성이 대두되는 시점에서 울산대 연구팀과 공동연구를 진행해 OLED 디스플레이 분야에서 좋은 연구 성과를 거둬 기쁘다”며 “앞으로도 인하대학교의 우수한 학생들과 차세대 디스플레이·반도체 분야 발전에 도움이 되는 기술 개발에 매진할 계획”이라고 말했다.

이번 연구는 한국연구재단의 개인기초연구사업과 한국산업기술평가관리원의 소재부품산업 미래성장동력·디스플레이 혁신공정 플랫폼 구축사업의 지원을 받아 진행됐다.
연구 결과는 재료·화학 분야 학술지 ‘Angewandte Chemie International Edition’ 8월호에 게재됐다.