유기EL은 유기재료에서 전기에너지를 광에너지로 변환하는 소자를 통틀어 일컫는다.
발광원리는 양전극에서 각각 주입된 정공과 전자가 유기분자안에서 재결합해 여기자를 형성, 발광시킨다. 유기EL과 일반 LED의 차이점은 여기자의 형태를 거쳐 재결합 발광하느냐의 여부다.
유기EL 연구는 지난 87년 미국 카메라업체 이스트먼코닥의 C W 탕 박사에 의해 정공운송재료와 발광재료(형광색소)를 이용한 다층형 유기발광소자를 발표하면서 본격화됐다.
유기EL은 면발광의 고체표시소자라서 시야각이 넓고 벽걸이형·휴대형으로 쉽게 응용할 수 있어 박막화가 편리하다.
이와 함께 옥외용으로도 사용할 수 있는 고휘도의 발광을 얻을 수 있고 브라운관과 거의 같은 수준으로 응답속도가 빠른 점도 특징이다.
유기EL의 현재 연구방향은 소자 구조에서 다층 구조를 활용하는데 중점을 두고 발전하고 있다.
진공증착방법·스핀코팅법 등의 소자 작성방법에서도 최근들어 개발이 가속화하고 있다.
고효율의 발광물질 개발 및 안정성, 유기물과의 일함수관계 등의 부문에서도 연구가 본격화하고 있는 추세다.
유기EL의 응용분야로는 개인이동단말기 등과 카스테레오 액정화면 등이다.
현재 파이어니어·산요·필립스·모토로라 등 가전 및 반도체 업체들에 의해 유기EL 연구개발이 진행되고 있다.
ETRI 기초연구실의 정태형 박사팀은 형광 계열의 발광파장이 423∼554㎚ 정도인 다양한 폴리 형광 유도체를 합성했다.
고분자 발광물질을 이용한 유기EL은 단분자에 비해 열의 안정성이 좋고 발광층을 형성하는 방법이 간단하다는 장점이 있다.
이번 연구 결과 발광색의 안정성은 폴리머체인 끝의 치환기와 메인체인의 구조에 영향을 받는다.
아주대와 고등기술원의 김선욱 교수팀은 유기 단분자와 고분자 박막의 열안정성을 정전용량 및 온도측정방식(CT)으로 연구했다.
김 교수팀은 CT특성상 단분자를 발광층으로 사용한 소자는 180°C 이하에서 파괴되며 홀트랜트포팅 폴리마이드(PI)를 같이 사용할 경우 200°C까지 안정하다는 것을 밝혀냈다.
KIST 김정엽 박사팀은 고분자인 PDHFV와 PDHFHPV의 발광메커니즘을 연구했다. 그 결과 각각의 발광 수명이 50㎰와 175㎰이며 수명이 에너지 전이와 관련이 있다는 사실을 알아냈다.
포항공대의 안형근 교수팀은 새로운 청색계열 발광고분자인 ODPAPFDA PI와 6FPFDA PI를 합성했다.
이들은 개발한 물질의 발광효율이 각각 7%와 15% 정도임을 확인했으며 이를 유기EL에 적용할 수 있다고 제시했다.