포스텍(총장 김도연)은 최근 신소재공학과 이태우 교수<사진> 연구팀이 고효율 용액공정 지연 형광 유기발광소자(Sol ution-proc essed thermally-activated delayed-fluorescence org anic light-emitting diodes) 개발에 성공했다고 2일 밝혔다.기존의 인광 OLED와 발광효율은 비슷하지만, 훨씬 간단하고 저 비용으로 생산이 가능한 이 기술은 재료과학 분야의 세계적 권위지 ‘어드밴스드 머터리얼스(Advanced Materials)’에 게제됐다.이 교수팀이 개발한 이 기술은 단순한 공정과 낮은 생산비용에도 기존 18.3%에 그쳤던 발광효율을 24%로 크게 높여OLED의 시장 점유율 및 저가형 디스플레이 산업에 큰 영향을 미칠 것으로 기대된다. 지금까지 OLED는 고가의 희토류 중금속을 포함한 인광1 발광체를 기반으로 진공증착 공정을 통해 제작됐다. 이러한 인광 발광소자는 높은 효율에도 불구하고 가격이 비쌀뿐 아니라 진공에서 발광물질을 가열한 후 증착과정을 통해 기체 상태로 기판에 코팅하는 제작과정이 복잡해 양산화에 어려움을 겪어왔다. 형광2 발광체를 사용한 신기술은 용액 공정으로 기판 위에 잉크를 바르듯 코팅해 박막을 형성하는 방법은 간편하고 저렴하게 발광 효율이 낮아 크게 주목받지 못했다. 연구팀은 용액공정 과정에서 발광체의 뭉침현상을 제어할 수 있는 용매를 사용해 소자 표면에 발광층의 코팅이 매끄럽도록 박막의 균일도 및 발광 효율을 향상시켰다. 또한 정공 주입층의 표면 성분 조절을 통해 일함수를 높여 정공 주입 효율을 향상 시켰고, 소자 안에서 빛을 내는 역할을 하는 여기자(엑시톤)의 소멸을 최소화했다. 이 기술로 용액공정을 통한 지연 형광 OLED의 발광효율이 기존의 인광 OLED와 비슷한 수준까지 크게 증가했을 뿐만 아니라 적색, 청색, 녹색 등 모든 빛을 낼 수 있는 발광소자를 최초로 구현해 기존의 단점을 모두 보완한 OLED의 새로운 가능성을 열었다. 특히, 디스플레이 및 조명 산업에 직접적으로 사용이 가능하고, 고가의 희토류 중금속이 필요치 않은데다 기존의 공정보다 손쉬운 공정으로도 비슷한 수준의 발광 효율을 지녀, 대량 생산을 통한 저가형 디스플레이 시장의 포문을 열 것으로 기대된다. 후속 연구로 이 기술을 사용해 백색 발광도 구현이 가능해 질 경우, 조명 산업에도 널리 응용될 수 있을 것으로 전망된다. [경상매일신문=신동선기자]