삼성전자, OLED 청색 소자 수명 저하 이유 증명

[글로벌이코노믹 오소영 기자] 삼성전자와 이화여대 연구팀이 OLED(유기발광다이오드·올레드) 디스플레이 난제로 꼽혔던 청색 소자의 수명이 떨어지는 이유를 알아냈다.

25일 삼성전자에 따르면 삼성전자 종합기술원 연구진과 이화여대 화학신소재공학부 유영민 교수 연구팀이 OLED 블루 인광 소재의 수명 저하를 가져오는 열화 메커니즘을 최초로 증명하고, 이를 개선할 수 있는 소재 설계 방법을 제안했다.
이 기술이 상용화되면 OLED의 수명과 성능을 혁신적으로 늘릴 수 있게 된다. 현재에는 적·녹·청 발광 3원색 중 청색만 인광이 아닌 형광 소재를 사용하고 있는데 청색까지도 인광 소재를 적용할 수 있기 때문이다.

형광은 유기 화합물이 빛으로 바뀔 때 변환 효율이 25%에 불과한 반면, 인광은 변환 효율이 100%여서 3원색 모두를 인광 소재로 쓸 때 효율이 높아질 수 있다.

연구진은 청색 인광의 소재 분해 경로를 분석하던 중, 인광 구성 요소 간의 전자 전이 과정에서 형성된 전하 분리종이 열화를 가속시킨다는 메커니즘을 확인했다. 이는 청색 인광 소재가 적색, 녹색보다 왜 그렇게 빨리 수명이 단축되는지를 최초로 과학적으로 증명한 연구다.

연구진은 나아가 전하 분리종 소멸 속도에 따라 최대 수십 배까지 수명 차이가 발생하는 것을 확인했고, 전하 분리종을 최대한 빨리 소멸시켜 수명을 늘릴 수 있는 소재 결합 구조도 제시했다. 연구 결과는 과학저널 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 온라인에 게재된다.

인수강 종합기술원 전문연구원은 “향후 추가 연구를 통해 열화를 최소화할 수 있는 청색 인광 소재를 찾고 이를 실제 시스템까지 적용하는 것이 최종 목표”라고 말했다.
오소영 기자 osy@g-enews.com