차세대 고성능 PeLED 기술 개발 ‘주목’

차세대 디스플레이로 떠오르고 있는 페로브스카이트 발광소자(PeLED)의 효율과 안정성을 높이는 기술이 개발돼 주목받고 있다.

7일 부경대학교에 따르면 이 대학 이보람 물리학과 교수는 PeLED의 성능을 종전 대비 4배 이상 향상시킬 수 있는 새로운 정공수송층(hole transport layer)을 개발했다. 정공수송층이란 정공(hole)이 잘 움직이도록 도와주는 층을 말한다.

기존 정공수송층으로 많이 사용해온 전도성 고분자(PEDOT:PSS) 물질은 강한 산성을 띠기 때문에 소자 효율과 안정성을 떨어뜨리는 문제가 있었다. 이 때문에 페로브스카이트는 유기발광다이오드(OLED) 소재에 비해 저렴하면서도 화질이 우수하지만 발광효율이 떨어져 상용화에 어려움을 겪어 왔다.

이 교수가 이번에 개발한 정공수송층은 중성의 고분자 전해질 물질을 사용함으로써 PeLED 소자의 외부양자효율(소자 외부로 나오는 빛에너지의 비율)을 종전 전도성 고분자 대비 4배 이상인 5.66%로 끌어올리고, 소자의 안정성도 향상시키는 결과를 얻었다. 이와 함께 이 교수는 PeLED에 대한 광학적, 표면적 분석을 진행해 여기자 손실(exciton quenching)에 대한 메커니즘도 규명해 제시했다.

이 교수는 한국연구재단 신진연구자지원사업의 지원을 받아 영국 케임브리지대와 미국 캘리포니아대, UNIST, 한양대 교수팀과 함께 연구를 진행해 이 같은 결과를 얻었다. 연구결과를 담은 논문(Conjugated Polyelectrolytes as Efficient Hole Transport Layers in Perovskite Light-Emitting Diodes)은 나노과학기술 분야 저명 국제학술지 ACS Nano(IF=13.942)에 게재됐다.
/부산=조원진기자 bscity@sedaily.com