숭실대-GIST 연구팀, 새로운 OLED 고분자 소재 개발

새로운 유기발광다이오드(OLED) 고분자 소재 개발에 참여한 강범구(왼쪽부터) 숭실대 화학공학과 교수, 장우재 숭실대 학생, 강홍규 광주과학기술원(GIST) 차세대에너지연구소 책임연구원, 장준호 GIST 히거신소재연구센터 박사. 숭실대 제공

숭실대는 강범구 화학공학과 교수 연구팀이 강홍규 광주과학기술원(GIST) 차세대에너지연구소 책임연구원팀과 공동으로 유기발광다이오드(OLED)의 새로운 고분자 소재인 정공수송층 물질을 개발했다고 밝혔다. 이를 통해 OLED 소자 성능을 높이고 생산비용을 절감할 수 있을 것으로 기대된다고 숭실대는 설명했다.

8일 숭실대에 따르면 연구팀은 기존 유기 전도성 고분자(PEDOT) 기반 정공수송층의 단점을 극복할 수 있는 새로운 폴리(트리페닐아민) 기반 정공수송층을 개발했다. 정공수송층은 OLED 등에서 양극과 발광층 사이에 위치해 정공을 효율적으로 전달하는 역할을 하는 층이다. PEDOT 기반 정공수송층은 열에 의한 안정성뿐만 아니라 용매 안정성에서도 문제가 있다는 지적이 제기돼왔는데 새로운 소재는 안정성이 한층 개선됐다고 연구팀은 설명했다.

새로 개발된 소재를 통해 제조된 OLED는 최대 휘도 1만5900 cd/m, 최대 발광 효율 4.8 cd/A로, 기존의 PEDOT을 사용한 장치와 비교해 각각 4배, 9배 이상 성능이 향상된 것으로 연구됐다. 또한 417도의 분해 온도와 205도의 유리 전이 온도를 보여 높은 열적 안정성을 가지고 있다. 용액 공정을 통해 기존의 고가 증착 공정을 대체할 수 있어 생산비용 절감 측면에서도 효율적이다.

이번 연구는 한국연구재단(NRF)과 GIST 차세대에너지연구소의 지원을 받았다. 연구 결과는 지난 7월 3일 고분자과학 분야 학술지인 ‘European Polymer Journal’에 온라인 게재됐다.

인지현 기자