본교 유영민 교수(화학신소재공학과) 연구팀이 유기발광다이오드(OLED) 디스플레이의 수명을 예측할 수 있는 모델을 개발했다. 해당 연구는 2월15일 국제학술지 <어드밴스드 머티리얼(Advanced Materials)>에 게재됐다. 연구 결과를 통해 OLED 사용 수명을 늘릴 수 있을 것으로 기대된다.

OLED는 기존 평판 디스플레이 LCD(Liquid Crystal Display)에 비해 왜곡되지 않은 이미지를 전달하고 에너지 사용량을 줄이는 차세대 디스플레이다. 하지만 색을 표현하기 위한 형광체의 청색 ◆소자는 분해 과정에서 제품의 수명을 단축시킨다는 한계가 있었다.

OLED 디스플레이의 짧은 수명 문제는 제품 구매에 있어 걸림돌이었다. OLED는 주로 고가의 제품에 사용되기 때문에 제품의 안정성을 담보해 소비자의 신뢰성을 확보하는 게 중요하다. 연구팀의 수명 예측 모델 개발은 제품 수명을 늘려 신뢰성 확보에 큰 역할을 할 것으로 보인다.

연구팀은 청색 소자의 분해가 수명을 단축시킨다는 원리를 확장해 이번 연구를 진행했다. 유 교수 연구팀은 2018년 학술지 <네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)>에서 삼성전자 종합기술원 연구진과 OLED에 들어가는 청색 소자의 수명 저하 원인을 밝혀냈다. 이들은 청색 소자가 적색, 녹색보다 수명이 빨리 단축됨을 증명했다. 유 교수는 “2018년 청색 소자의 수명이 짧은 원인을 찾았고, 올해에는 이 원리를 확장해 분해 과정을 정량 예측할 수 있는 수치 해석 모델을 발견했다”며 “OLED 수명을 예측할 수 있는 모델을 내놓았을 뿐만 아니라 OLED의 긴 수명을 위한 안정적인 재료를 설계할 수 있었다”고 말했다.

유 교수 연구팀의 OLED 수명 예측 모델은 OLED가 들어가는 모든 디스플레이에 적용될 수 있다. 유 교수는 OLED 티비의 수명을 늘릴 수 있는 신소재를 개발해 시장 규모를 확대하거나, VR(가상현실)을 높은 해상도로 제공하는 데 활용할 수 있다고 밝혔다. 바이오센서 등 ◆유기분자를 이용한 전자 부품이 포함된 제품에도 해당 모델을 사용할 수 있다.

유 교수는 “이번 연구를 통해 학생들이 자기 분야에서 경쟁력을 갖춘 뒤 사회에 나가는 모습을 볼 수 있어 기쁘다”고 소감을 전했다.

논문의 제1저자인 문유경(화학신소재·20년졸)씨는 “생활에 밀접한 관련이 있는 소재의 효율을 증진시키는 데에 기여하게 돼 기쁘다”며 “앞으로 OLED 소재를 넘어 무기 물질 간의 전자 전달에 대해 연구할 계획이다”라고 말했다.

◆소자: 컴퓨터나 통신에 쓰이는 전자회로에서 기능하는 최소의 구성요소

◆유기분자: 수소와 결합한 탄소를 포함하는 화합물