인하대(총장 조명우)는 이정환 신소재공학과 교수 연구팀이 최근 차세대 디스플레이 개발을 위해 필요한 고색순도·고효율 청색 발광 OLED 소재·소자를 개발했다고 4일 밝혔다.
이정환 교수는 알아민 인하대 광전자소자연구실 소속 박사과정 학생과 이민형 울산대 교수 연구팀과 공동연구를 통해 이 같은 성과를 거뒀다.
연구팀은 진청색 구현을 위해 발광체 간 상호작용을 줄이는 전략을 모색했다. 이를 위해 트립티센(Triptycene) 분자를 다중 공명 기반 열 활성화 지연형광체(MR-TADF)인 DABNA 분자에 치환기로 도입해 고효율·고색순도 특성을 동시에 가진 Tp-DABNA 발광체를 개발했다.
이번 연구를 통해 구현된 Tp-DABNA가 기존 DABNA-1 발광체와 비교했을 때 덱스터(Dexter) 에너지 전달 효과를 8분의 1 이하로 줄일 수 있다는 결과를 도출했다. 이를 기반으로 29%의 최대 외부발광효율, 462나노미터(㎚) 발광스펙트럼 피크·30㎚ 이하 발광 반치폭을 가진 고품위 진청색 OLED 소자를 개발했다고 연구팀은 설명했다.
이번 연구 결과는 고색순도를 바탕으로 색공간 CIE1931(국제조명위원회에서 1931년에 제정한 표준 측색 시스템)에서 표현 가능한 색의 범위를 넓혀 생동감 있는 이미지를 전달할 수 있는 차세대 디스플레이 패널에 적용할 수 있다. 또 고효율을 기반으로 장수명 청색 소자 개발에 활용할 수 있기 때문에 중요성도 높다.
이정환 교수는 “최근 융합연구와 공동연구의 중요성이 대두되는 시점에서 울산대 연구팀과 공동연구를 진행해 OLED 디스플레이 분야에서 좋은 연구 성과를 거둬 기쁘다”며 “앞으로도 인하대의 우수한 학생들과 차세대 디스플레이·반도체 분야 발전에 도움이 되는 기술 개발에 매진할 계획”이라고 말했다.
이번 연구 결과가 담긴 '트립티센 이 융합된 다중 공명 열 활성화 지연 형광체를 기반으로 덱스터 에너지 전달이 저감된 고효율 진청색 유기발광소자' 논문은 과학적 중요성을 인정받아 재료·화학 분야 최고 학술지인 앙게반테 케미(Angewandte Chemie International Edition, IF=16.6) 8월호에 게재됐다. 이정환 교수가 교신저자, 알아민 학생이 공동 1저자로 참여했다.
인천=김동성 기자 estar@etnews.com
