[뉴스핌=이수호 기자] 미래창조과학부는 차세대 디스플레이, 조명 등의 광원으로 주목받는 고분자 유기발광소자의 낮은 발광효율과 안정성을 극복할 수 있는 공정이 국제 공동연구진에 의해 개발됐다고 1일 밝혔다.
울산과학기술대(UNIST) 송명훈 교수와 이보람 석· 박 통합과정 연구원이 주도하고, 전자부품연구원, 한국과학기술원, 충남대 및 영국 캠브리지대, 임페리얼 컬리지가 공동 수행한 이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 중견연구자지원사업의 지원으로 수행됐다.
연구결과는 자연과학 분야 세계적인 학술지 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications) 온라인판 9월 10일자에 게재됐다.
고분자 유기발광소자는 고분자를 발광체로 사용해 전기 에너지를 빛 에너지로 변환하는 소자로 형태와 무게 등에 제약이 적고 용액 공정이 가능하기 때문에 높은 생산성을 기대할 수 있는 차세대 발광소자다.
연구팀은 고분자의 낮은 발광효율을 높이기 위해 처리 온도에 따라 자발적으로 형성되는 물결 모양(Ripple-shaped)의 나노구조 산화아연(ZnO-R)을 사용해 고효율 유기발광다이오드를 개발했다. 그 결과 발광효율이 17.8%로 기존 보고된 이론값이 5%인 것에 비해 3배 이상 향상된 것으로 나타났다.
물결모양의 나노구조 산화아연을 이용하여 기존의 평평한 층 대비 광추출효율을 향상시키고, 극성용매를 이용하여 전자 수송층*과 발광층** 사이의 에너지 차이를 줄여 전자주입이 원활하도록 한 데 따른 것이다.
미래부 관계자는 "이번 기술은 대면적화가 가능하고 플렉서블 유기기반 광전자소자로적용이 가능해 차후 유기발광소자의 효율 향상 뿐만 아니라, 조명으로 이용할 수 있는 유기발광소자와 유기다이오드 레이저분야 상용화에 큰 영향을 미칠 것"이라고 말했다.
[뉴스핌 Newspim] 이수호 기자 (lsh5998688@newspim.com)