[한국대학신문 정수정 기자] 경희대학교(총장 한균태)는 화학공학과 박종욱 교수 연구팀이 OLED 성능을 한층 끌어올릴 수 있는 신규 청색 발광 소재를 개발했다고 14일 밝혔다.

박종욱 교수 연구팀은 박수영 서울대 교수 연구팀과 공동 연구 끝에 높은 에너지 효율을 보이는 청색 발광 소재를 개발했다. 연구팀은 개발한 기술을 바탕으로 특허를 출원했으며 이들의 연구는 우수성을 인정받아 세계적 학술지 <Nature Communications(IF=16.6)> 9월호에 게재됐다.

핸드폰과 TV 디스플레이에 사용되는 OLED 성능은 빛의 삼원색인 적색, 녹색, 청색을 얼마나 높은 에너지 효율로 구현할 수 있는지로 구분된다. 적색과 녹색은 비교적 여러 형태로 효율을 높일 수 있지만, 청색은 파장이 제일 짧고 에너지 효율이 낮아 성능 구현이 어렵다.

연구팀은 기존 청색 발광 소재와 달리 실리콘 원소를 분자 내에 삽입해 발광 재료의 에너지 전이를 극대화하고 발광 효율을 높였다. 새롭게 개발된 소재는 분자 간 거리, 무정형 박막 형태, 높은 분자 배향도, 빠른 에너지 전이 등의 특성을 보인다.

연구팀이 개발한 소재는 일반적인 3성분계가 아닌 2성분계만으로도 38% 이상의 청색 구현 효율을 기록했다. 또한 빛이 밝은 1000 nit 고휘도 상태에서도 지금껏 구현하지 못했던 30% 이상의 청색 구현 효율을 보이는 데 성공했다.

박 교수는 “기존과 달리 실리콘 원소를 이용해 분자를 최적화할 수 있었다”며 “이번 연구와 같은 원리를 활용하면 다른 많은 원자를 활용해 발광 소재를 설계할 수 있다. 많은 신규 재료 후보군이 도출될 가능성을 열어 OLED가 한층 더 도약할 계기가 될 것”이라며 연구 의의를 설명했다.

이어서 “이번 성과에 안주하지 않고 실리콘 원소를 활용한 소재 개발 연구를 이어갈 계획이다”며 “수명이 길고 효율이 높은 소재를 개발해 미래 가치를 창출하고, 국가 기술 경쟁력을 확보하기 위해 노력할 것”이라고 밝혔다.