2024.   12.   04.

고려대, 새로운 청색 TADF OLED 개발

-기존 OLED 성능 한계 극복, 고효율 ‧ 고내구성을 갖춘 유기 발광 소재 공개

□ 고려대학교 (총장 김동원) 전기전자공학부 김태근 교수와 화학과 최동훈 교수 연구팀이 차세대 디스플레이 기술의 핵심이 될 청색 TADF OLED를 개발했다. 이 기술은 OLED의 성능을 좌우하는 핵심 소재의 구조를 혁신적으로 설계해 효율과 내구성 모두를 대폭 향상했다. 

□ 이번 연구는 그 중요성을 인정받아 국제적으로 저명한 학술지인 ‘Advanced Functional Materials’ (Impact Factor: 18.5, JCR 상위 4.1%)에 지난 11월 25일(월) 온라인 게재됐으며, 해당 호 뒷면의 표지 논문(Back Cover)로 선정됐다.

* 논문명: Enhancing Narrowband Blue TADF OLED Performance with Adamantane Group-Integrated Spatially Hindered 1,3-Bis(N-Carbazolyl)Benzene-Based Host

* 논문 URL: https://doi.org/10.1002/adfm.202470287

□ 연구진이 개발한 신소재 ‘Ad-mCP’는 분자 구조를 개선해 기존 소재의 한계를 극복했다. ‘Ad-mCP’는 ‘mCP’의 고유 특성을 유지하면서도, 아다만테인(Adamantane) 그룹과 결합해 열적 안정성이 획기적으로 개선됐다. 본 소재는 높은 유리 전이 온도를 통해 열적 안정성을 강화하고, 뛰어난 삼중항 에너지 특성을 갖춰 소자의 안정성과 외부 양자 효율을 최대 29.9%까지 크게 향상시켰다. 

* 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode, OLED): 유기 물질을 기반으로 한 전자 소자로, 전류가 흐르면 유기층에서 빛을 방출하는 장치. 

* 외부 양자 효율 (External Quantum Efficiency, EQE): 전류가 공급될 때 얼마나 많은 전자가 빛을 내는 광자로 변환되는지를 나타내는 효율 지표

* 유리 전이 온도 (Glass Transition Temperature): 고분자가 고체 상태에서 유리처럼 단단한 상태에서 고무처럼 유연한 상태로 변하는 온도로, 전이 현상이 일어나는 지점.

□ 이를 통해 연구진은 아다만테인(Adamantane) 그룹을 결합한 새로운 호스트 소재를 통해 OLED의 광학 효율과 열적 안정성을 획기적으로 개선하여 청색 TADF     OLED 소자를 성공적으로 구현에 성공했다. 

□ 연구에 참여한 김태근 교수는 “이번 연구는 디스플레이 기술의 상용화 가능성을 한 단계 끌어올리는 중요한 전환점”이라며 “OLED의 청색 발광 효율과 내구성을 모두 개선한 기술로, 향후 차세대 디스플레이 시장에 크게 기여할 것”이라고 전했다. 

□ 본 연구는 한국연구재단의 리더(창의)연구사업 및 대학중점연구소지원사업 지원으로 수행됐다. 

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