"청색 OLED 수명 향상"…KISTI, '분자 설계기술' 개발했다

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 한국과학기술정보연구원(KISTI)은 슈퍼컴퓨팅가속화연구단 김재욱 선임연구원이 한국과학기술원(KAIST) 화학과 김우연 교수팀과 공동연구를 통해 청색 '유기 발광 다이오드(OLED)'의 수명을 크게 늘릴 수 있는 발광소재 설계기술을 개발했다고 14일 밝혔다.

이 기술을 활용하면 효율이 낮은 청색 OLED를 고효율 방식으로 대체할 수 있어 디스플레이의 전력소모를 줄이면서 수명은 늘릴 수 있다.

발광다이오드(LED)는 유기물을 이용해 스스로 빛을 내는 디스플레이 소자로 화면이 밝고 명암비가 우수하며 소비전력도 적다. 하지만 적색, 녹색과 달리 청색은 고효율 소재의 수명이 짧아 상용화되지 못하고 있어 디스플레이 업계의 오랜 과제로 남아있다.

이번에 연구팀은 백금 기반 고효율 청색 발광소재가 빛을 내는 과정에서 분자내부의 특정 결합이 끊어지는 것이 수명 저하의 주원인임을 밝혀냈다.
 
또 발광 색상은 그대로 유지하면서 이 결합만 선택적으로 강화할 수 있는 분자 설계 원리를 제시했다.

이어 연구팀은 KISTI의  국가슈퍼컴퓨터 5호기 '누리온'을 활용해 100여종의 분자구조를 체계적으로 분석·검토하고 기존 OLED 제조공정에 바로 적용할 수 있는 6종의 새로운 발광소재 후보를 발굴해 신규 제안했다. 이들 소재는 기존 대비 안정성 지표가 약 2배 높으면서도 깊은 청색 발광 특성을 유지한다.

김우연 KAIST 교수는 "청색 OLED의 짧은 수명 문제는 디스플레이 산업의 오랜 숙제였다"며 "이번 연구는 색상 변화없이 안정성만 선택적으로 높이는 설계원리를 제시했다는 점에서 의미가 크다"고 설명했다.

정민중 KISTI 슈퍼컴퓨팅가속화연구단장은 "국가슈퍼컴퓨터를 활용한 체계적인 분자 스크리닝이 이번 연구수행에서 큰 역할을 했다"며 "향후 AI 기반 소재탐색 기술과 결합해 신규 발광소재 발굴을 더욱 가속화할 수 있을 것"이라고 말했다.


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