KAIST, 고분자 OLED 개발

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KAIST가 개발한 고분자 OLED.
<KAIST가 개발한 고분자 OLED.>

 KAIST(총장 서남표) 기계공학과 양민양 교수팀은 대기 중에서도 쉽게 제조할 수 있는 고분자 유기발광다이오드(OLED)를 개발했다고 25일 밝혔다.

 연구진은 음극이나 양극과 같은 금속 전극을 제외한 기능성 층(정공주입층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층)을 모두 액상으로 제조하는 데 성공했다. 이 액상물질은 인쇄기술과 같은 용액공정을 적용할 수 있어 제조 비용이 저렴한 장점이 있다.

 기존 유기발광다이오드에 들어가는 물질은 대기 중에서 불안정할 뿐만 아니라 1㎚ 정도로 증착해야 하기 때문에 대면적 구현이 어려웠다.

 연구진은 5㎚ 크기를 갖는 산화아연 나노입자 용액과 암모늄 이온용액을 통해 용액공정의 적용이 가능한 전자수송·주입 복합구조를 만드는 방법으로 대면적을 구현했다. 이들 용액은 알칼리·알칼리토금속을 포함하고 있지 않아 대기 중에서 안정적이다.

 특히 연구진은 산화아연 나노입자층과 암모늄이온 복합층에 존재하는 암모늄 이온에 일정 이상의 전계를 가해 발광층과 음극 사이에서 이온들이 전계에 따라 정렬해 계면쌍극자(interface dipole)를 형성시키는 방법으로 발광효율 10cd/A와 휘도 5만cd/㎡의 고성능을 구현했다.

 KAIST 양민양 교수와 윤홍석 연구원(박사과정)이 주도한 이 연구결과는 지난해 말 국제 학술지인 ‘어플라이드 피직스 레터스’온라인 판에 게재됐다.

대전=박희범기자 hbpark@etnews.co.kr