한국연구재단, 항생제 활용 '고효율 디스플레이 소자' 소개

[충청뉴스 이성현 기자] 항생제 암피실린과 전도성 고분자 혼합물을 활용해 높은 외부양자효율을 갖는 유기전계 발광소자가 소개됐다.

한국연구재단은 고려대 류승윤 교수 연구팀이 항생제 기반 미세구조 합성을 통해 유기전계 발광소자의 효율을 높일 수 있는 원천기술을 확보했다고 밝혔다.

최근 탄소중립을 위한 에너지 사용의 고효율성이 대두되고 있어, 높은 전력효율을 가지는 디스플레이 소자 연구가 활발하게 이뤄지고 있다.

특히 유기전계 발광소자는 무한대의 명암비와 풍부한 색 재현율 그리고 높은 전력효율 특성을 기반으로 스마트폰, 차량용 디스플레이뿐만 아니라 증강현실용 디스플레이 등 넓은 분야에서 잠재력을 인정받고 있다.

하지만 유기전계 발광소자의 효율을 최대한 증가시키기 위해서는 이중, 삼중으로 소자를 결합하거나 별도의 미세 패턴 기판을 사용하는 등 복잡한 공정을 거쳐야 한다는 한계가 있었다.

이에 연구팀은 암피실린 항생제와 전도성 고분자를 합성하여 수용액 기반의 미세구조를 구현했고 이를 디스플레이용 소자에 적용하여 유기 태양전지, 페로브스카이트 및 양자점 광전소자와 같은 다양한 소자에 적용할 수 있음을 확인했다.

또 소자 내부에 만들어진 암피실린 미세구조는 전기에너지와 빛에너지를 효율적으로 재활용해 소자 스스로 빛을 낼 수 있게 하고 전반사로 인해 방출되지 못하고 소자 안에 갇히는 빛에 대한 광 추출 또한 용이하게 만들어 효율 향상을 극대화했다.

류승윤 교수는 “디스플레이뿐만 아니라 태양광 전지, 양자점 광소자 등 다양한 분야에서 사용 가능한 정공주입층으로써의 활용 가능성을 검증한 것”이라며 “의료 분야에서 사용되는 항생제와 전자소자 종류 중 하나인 유기전계 발광소자의 융합이 항생제 용도의 새로운 이정표를 제시했고 고성능 광전자와 바이오 전자소자 개발 등을 촉진할 것”이라고 설명했다.