그래핀 이용 고효율 OLED 제작 성공

(아주경제 권석림 기자) 꿈의 신소재로 불리며 다양한 첨단산업에 활용될 것으로 기대를 모으고 있는 그래핀을 이용해 국내 연구진이 형광등보다 높은 효율을 갖는 유기발광다이오드(OLED)를 개발했다.

이태우 포스텍(포항공과대)은 신소재공학과 교수와 통합과정 한태희씨, 안종현 성균관대 교수, 박사과정 이영빈씨 등으로 이뤄진 공동 연구팀이 그래핀에 자기조립 고분자 정공 주입층을 도입해 발광효율이 높은 OLED를 제작하는데 성공했다고 10일 밝혔다.

연구팀에 따르면 그래핀 필름은 일함수가 낮고 시트저항이 높아 OLED 적용시 기존소자의 성능을 넘어서지 못하는 것으로 알려져 있으나 자기조립 고분자 정공 주입층을 통해 일함수를 개선하고 화학적 도핑작업을 통해 전기 전도도를 향상시켰다.

그 결과 이 그래핀을 전극으로 활용한 OLED의 발광효율은 102.7 lm/W로 백열등(16 lm/W), 형광등(85 lm/W)보다 월등히 높고 일반적으로 사용되는 ITO전극을 사용하는 OLED(85.6 lm/W)에 비해서도 20% 가량 발광효율이 높은 것으로 나타났다.

연구팀은 이 기술은 새로운 형태의 인테리어 조명은 물론 말아서 가지고 다니거나 잡아당겨서 볼수 있는 디스플레이, TV, 휴대용 컴퓨터 등 신개념 전자 소자에 다양하게 활용될 수 있다고 설명했다.

이와함께 그래핀 전극을 이용해 백색 OLED를 제작하고 이를 이용해 휘어지는 조명을 만드는데도 성공했다.

이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단의 지원을 통해 이뤄졌으며 연구결과는 세계적인 학술지 네이처의 광학분야 자매지인 네이처 포토닉스(Nature Photonics) 온라인판에 실렸다.