서울대, 세계 최고 신축성 OLED 개발

서울대와 미국 드렉설대, 일본 규슈대 등 국제 공동 연구진이 절반 이상 늘려도 성능을 유지하는 세계 최고 효율의 신축성 OLED(유기발광다이오드) 소자를 개발했다. 논문은 세계 3대 학술지 ‘네이처’에 실렸다.

신축성 디스플레이는 피부처럼 늘어나는 환경에서는 밀착성이 떨어지고 화질 저하가 발생한다. 신축성을 높인 유기 반도체를 만들려면 고무 같은 절연성 탄성체를 섞어 부드럽게 해야 하는데, 이 과정에서 분자 간 에너지 전달 경로가 끊어져 발광 효율이 크게 낮아지는 경향이 있다.

이태우 서울대 재료공학부 교수가 참여한 글로벌 연구팀은 15일 외부양자효율(EQE) 17%의 신축성 OLED 소자를 개발했다고 밝혔다. EQE는 ‘주입한 전자 대비 바깥으로 빠져나온 빛(광자)의 비율’이다. 같은 전기를 넣었을 때 얼마나 효율적으로 화면 밝기를 뽑아내는지를 보여주는 지표다. 기존 소자들의 EQE는 6.8% 수준이다.

연구팀은 발광층의 작동 경로를 재설계해 신축성 환경에서도 에너지 전달이 멈추지 않도록 했다. 전극에는 신소재 맥신을 접합해 전기 전도도를 높였다. 이 교수는 “신축성 디스플레이는 피부 같은 굴곡 부위에서 변형도가 30%까지 늘어난다”며 “이번 연구로 변형도를 60%까지 높여도 발광을 유지하는 기술을 확보했다”고 밝혔다.

최영총 기자 youngchoi@hankyung.com