김윤희 교수와 박사과정 천형진 씨. (사진=경상대 제공)

국립 경상대학교(GNU) 자연과학대학 화학과 김윤희 교수팀은 서울대학교 김장주 교수팀과 공동으로 값비싼 희토류 금속이 없이도 산소 브릿지 붕소 수용체 기반의 고효율 청색 지연 형광 재료를 개발, 지난달 20일 재료 분야 저명 국제학술지인 ‘어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)’(IF: 27.398) 온라인판에 게재됐다고 발표했다.

이번 연구는 한국연구재단 중견연구자 지원사업 및 고효율 장수명 청색 소재 개발 연구의 지원으로 수행됐으며, 김윤희 교수팀 천형진 박사과정생과 김장주 교수팀 임형철 박사가 공동으로 제1저자로 참여했다.

논문에 소개된 재료는 반치폭(FWHM)이 55nm 및 62nm인 좁은 발광 스펙트럼과 국제조명위원회(CIE; Commission Internationale de l'Eclairage) 색 좌표가 ‘0.14, 0.09’ 및 ‘0.14, 0.21’의 고색순도 청색 방출이면서도 최대 28.2%, 25.7%의 높은 외부 양자효율(EQE)을 나타냈다.

현재 상용화된 녹색 및 적색 OLED 재료의 경우 고효율 희토류 금속계 인광 재료를 사용하는 반면 청색의 경우 색순도 등의 문제로 인해 상대적으로 낮은 효율인 형광 재료를 사용하고 있다.

이번 연구에서 개발한 청색 소재의 경우 값비싼 희토류 금속 없이도 희토류 금속계 소재를 능가하는 고효율 특성을 나타내면서 고색순도 특성을 갖고 있어 앞으로의 활용이 기대가 큰 재료들이라고 발표했다.

경상대는 15년 전부터 유기반도체 재료를 연구해 왔으며 2011년부터 경상대학교/삼성 디스플레이 올레드(OLED)센터를 유치해 활발한 산학연구를 진행하고 있다.

해당 분야 졸업생들은 삼성디스플레이·삼성전자·LG전자·SK에너지·제일모직·두산 등의 대기업은 물론, 덕산 네오룩스·희성소재·머크·대림화학·동진세미켐·욱성화학·SFC 등의 중견 기업에 취업하고 있어 연구개발은 물론 인력양성에서도 전국적인 경쟁력을 자랑하고 있다.