이칠원 교수(화학과) 연구팀이 청색 OLED(유기 발광 다이오드)의 효율과 수명을 크게 개선한 신기술을 개발했다.
△ 이칠원 교수(화학과) △ 유정열 연구교수(차세대디스플레이 혁신융합대학사업단)
스마트폰, TV 등 다양한 전자기기에 사용되는 OLED(유기 발광 다이오드) 가운데 청색 OLED는 짧은 수명과 안정성 문제로 ‘OLED 기술의 마지막 퍼즐’로 불리며 효율 개선을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.
기존에는 주로 인광과 형광으로 색상을 구현했는데 최근에는 TADF(열활성화 지연 형광)가 차세대 OLED 핵심 기술로 주목받고 있다. TADF는 형광과 인광을 모두 활용하는 초형광 기술로 기존에 낭비되던 에너지를 다시 활용해 100%에 가까운 효율을 낸다는 장점이 있다. 하지만 짧은 수명과 높은 전류를 주입했을 때 발광 효율이 감소하는 문제가 있어 상용화가 어려웠다.

△ 연구 모식도
연구팀은 기존의 TADF에 메틸과 터트-부틸 그룹을 도입한 새로운 감광체를 개발해 적용했다. 새로운 감광체는 초형광 OLED의 에너지 전이 효율을 높이고 삼중항 소멸을 억제해 기존 대비 4배 이상의 수명과 외부 양자 효율을 10% 이상 향상시켰다.
이칠원 교수는 “이 기술을 적용하면 OLED 소자의 광학적 특성을 유지하면서도 안정적인 설계 가능해 차세대 디스플레이 상용화에 전환점을 마련하는 계기가 될 것”이라고 밝혔다.
연구논문은 화학공학분야 국제학술지인 「Chemical Engineering Journal (IF = 13.4)」 1월 호에 게재됐다. 논문명은 「Thermally activated delayed fluorescence sensitizer for high Förster energy transfer efficiency in blue hyper-fluorescent organic light-emitting diodes(청색 초형광 유기발광다이오드에서 높은 포스터 에너지 전이 효율을 위한 열 활성 지연 형광 감광제)」. 연구에는 유정열 차세대디스플레이 혁신융합대학사업단 연구교수가 공동저자로 참여했다.
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