연구재단, 항생제 활용 고효율 디스플레이 소자 구현

암피실린 미세구조로 에너지 재활용·광추출 효율 향상

전도성 고분자와 항생제 혼합 미세구조. 사진=한국연구재단 제공

한국연구재단은 항생제 기반 미세구조 합성을 통해 유기전계 발광소자의 효율을 높일 수 있는 원천기술을 확보했다고 16일 밝혔다.

최근 탄소중립을 위한 에너지 고효율성이 대두된 가운데, 특히 유기전계 발광소자는 높은 전력효율로 스마트폰과 차량용 디스플레이 등 넓은 분야에서 잠재력을 인정받고 있다. 하지만 이중, 삼중으로 소자를 결합하거나 별도의 미세 패턴 기판을 사용하는 등 복잡한 공정을 거쳐야 했다.

류승윤 고려대 교수 연구팀은 암피실린 항생제와 전도성 고분자를 합성해 수용액 기반의 미세구조를 구현, 디스플레이용 소자에 적용했다. 그 결과 유기 태양전지와 페로브스카이트와 같은 다양한 소자에 활용할 수 있음을 확인했다.

암피실린 미세구조는 전기와 빛에너지를 재활용해 소자 스스로 빛을 낼 수 있었고, 소자 안에 갇히는 빛에 대한 광 추출도 용이하게 만들어 효율성을 극대화 했다. 이는 스마트폰 등 디스플레이의 배터리 사용 시간을 늘리는 등 효과로 이어질 수 있음을 의미한다.

류승윤 교수는 "유기전계 발광소자의 융합이 항생제 용도의 새로운 이정표를 제시했고, 고성능 광전자와 바이오 전자소자 개발 등을 촉진할 것"이라고 말했다.