[그린포스트코리아 김동수 기자] 한국연구재단은 부산대학교 진성호 교수 연구팀이 질소-헤테로 고리 카벤 기반 이리듐 복합체를 이용해 외부양자효율이 24%에 달하는 진청색 인광 유기발광다이오드(OLED)를 제작했다고 14일 밝혔다.

차세대 발광소자로 주목받고 있는 OLED는 인광과 형광으로 구분할 수 있다. 특히 인광은 주입된 전하 당 발광되는 빛 입자수 비율을 의마하는 내부양자효율을 100% 달성할 수 있다. 이에 녹색과 적색은 이미 인광으로 대체됐다. 하지만 진청색 인광의 경우 NTSC 기준색을 만족하지 않거나 만족하더라도 효율이 낮은 단점이 있었다.

OLED의 핵심인 발광층은 주로 주재료인 유기분자(호스트)에 소자효율과 색의 순도를 높일 수 있는 불순물(도판트)을 더한 ‘호스트-도판트’ 구조다. 기존에 카벤 기반 이리듐 착화합물을 도판트로 사용한 진청색 인광 OLED가 있었으나 생성된 빛 입자가 소자 외부로 실제 튀어나오는 비율인 외부양자효율은 15%에 그쳤다. 

연구팀은 기존 카벤 기반 이리듐 복합체를 이용한 진청색 인광 OLED의 문제점을 발광층 내부의 전자 및 정공의 농도 불균형에 의한 것이라 가정했다. 이어 도핑 농도를 조절해 발광층의 전자와 정공의 농도 균형을 최적화했다. 그 결과, 낮은 휘도 및 효율 문제를 동시에 해결했다.

연구팀은 “컬러TV의 색 표현 기준을 제정한 NTSC 기준색상(적색, 녹색, 청색)을 만족하는 진청색 인광 OLED를 개발한 이번 연구성과가 QLED의 후면광 및 차세대 디스플레이에 활용될 수 있는 진청색 인광 OLED의 상용화에 기여할 것으로 기대된다”고 설명했다.

이번 연구성과는 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)’ 9일 자에 게재됐다.

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