한국과학기술정보연구원(KISTI) 김재욱 선임연구원과 KAIST 화학과 김우연 교수팀이 디스플레이 산업의 오랜 과제로 꼽혀 온 청색 유기발광다이오드(OLED)의 짧은 수명 문제를 해결할 수 있는 발광 소재 설계 기술을 개발했습니다.

OLED는 유기물을 이용해 스스로 빛을 내는 디스플레이 소자로, 적색과 녹색은 이미 고효율·장수명 소재가 상용화됐지만 청색은 고효율 소재의 수명이 짧아 상용화에 한계가 있었습니다.

공동 연구팀은 백금(Pt) 기반 고효율 청색 발광 소재가 빛을 내는 과정에서 분자 내부 특정 결합이 끊어지는 현상이 수명 저하의 핵심 원인임을 밝혀냈습니다.

이어 발광 색상에는 영향을 주지 않으면서 해당 결합만 강화하는 분자 구조 설계 전략을 제안했다.

이를 검증하기 위해 연구팀은 KISTI 국가 슈퍼컴퓨터 누리온을 활용해 100여 종의 분자 구조를 분석했고, 기존 OLED 공정에 바로 적용 가능한 6종의 신규 발광 소재 후보를 도출했습니다.

이 후보 물질들은 기존 대비 안정성 지표가 약 2배 향상되면서도 깊은 청색 발광 특성을 유지했습니다.

이번 기술이 상용화되면 청색 OLED를 고효율 방식으로 전환할 수 있어, 디스플레이 전력 소모를 줄이고 제품 수명을 크게 늘릴 수 있을 것으로 기대됩니다.

이번 연구 결과는 국제 학술지, ACS Omega에 지난해 11월 10일 자로 실렸습니다.

TJB 대전방송