고분자 유기발광소자 발광효율·안정성 높이는 공정 개발

울산과기대 송명훈 교수 등 국제 공동연구진 성과

아주경제 김봉철 기자 = 국내 연구진에 의해 차세대 디스플레이와 조명 등의 광원으로 주목받는 고분자 유기발광소자의 발광효율과 안정성을 높일 수 있는 공정이 개발됐다.

미래창조과학부는 울산과학기술대 신소재공학부 송명훈 교수와 이보람 석·박사 통합과정 연구원이 주도하고 전자부품연구원, 한국과학기술원, 충남대, 영국 케임브리지대·임페리얼 컬리지 등이 참여한 국제 공동연구진이 이러한 연구 성과를 냈다고 1일 밝혔다.

고분자 유기발광소자는 고분자를 발광체로 활용해 전기에너지를 빛에너지로 변환하는 소자다. 형태·무게 등에 제약이 적고 용액 공정이 가능해 높은 생산성을 기대할 수 있지만 낮은 발광효율과 불안정성이 단점으로 지적됐다.

연구팀은 고분자의 낮은 발광효율을 극복하고자 처리 온도에 따라 자발적으로 형성되는 물결 모양의 나노 구조 산화아연(ZnO-R)을 사용해 고효율 유기발광다이오드를 개발했다.

이 소자는 발광효율이 17.8%로 과거 이론적으로 보고된 수치인 5%보다 3배나 높다.

연구팀은 이번 연구 결과가 유기발광소자는 물론 유기태양전지·유기트랜지스터·유기다이오드 레이저 등을 상용화하는 데 큰 도움이 될 것으로 기대하고 있다.

다만 실용화까지는 소자의 안정성을 한 단계 더 높일 필요가 있다고 연구팀은 전했다.

이번 연구는 미래부가 추진하는 중견연구자지원사업의 지원을 받아 수행됐으며, 연구 결과는 자연과학 분야의 국제학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 온라인판 9월 10일자에 실렸다.