신소재 '그래핀' 이용 고효율 조명…포스텍 신소재공학과 연구팀 개발

국내 공동연구팀이 꿈의 신소재로 불리는 '그래핀'을 이용해 형광등보다 높은 효율을 지닌 유기발광다이오드(OLED) 개발에 성공한 데 이어 백색으로 휘어지는 조명을 만들었다.

포스텍 신소재공학과 이태우(사진) 교수, 통합과정 한태희, 성균관대 안종현 교수, 박사과정 이영빈, 서울대 홍병희 교수로 이뤄진 연구팀은 지금까지 OLED에는 효율적으로 활용되지 못하던 그래핀에 자기조립 고분자 정공 주입층을 도입, 발광효율이 높은 OLED를 제작하는 데 성공했다.

연구팀이 개발한 이번 기술은 네이처의 광학 분야 자매지인 네이처 포토닉스 온라인 속보를 통해 공개됐다. 이는 앞으로 새로운 형태의 인테리어 조명은 물론 말아서 가지고 다닐 수 있고 잡아당기거나 입을 수 있는 디스플레이, TV, 휴대용 컴퓨터 등의 신개념 전자 소자에 다양하게 활용될 수 있다. 특히 지금까지의 그래핀 활용 기술에 비해 상용화에 근접한 기술로 평가받고 있다.

연구팀은 그래핀을 전극으로 활용해 OLED의 발광효율을 높였다. 연구팀이 개발한 OLED의 발광효율은 102.7 lm/W로, 백열등(16 lm/W), 형광등(85 lm/W)보다 월등히 높은 것으로 조사됐다. 또 기존 OLED(85.6 lm/W)에 비해서도 약 20%나 효율이 높았다.

그래핀 전극을 이용해 백색 OLED를 제작하는 한편 이를 이용해 휘어지는 조명을 만드는 데도 성공했다.

이태우 교수는 "이번 연구를 통해 차세대 유기 전자 소자로서 그래핀의 높은 활용 가능성을 다시 한 번 입증했다"고 말했다.

포항·이상원기자 seagull@msnet.co.kr

용어:정공주입층-OLED의 발광구조는 각층(layer)이 겹겹이 쌓인 적층구조로 되어 있으며 정공주입층은 양극(Anode)에 가장 가까운 층으로 홀(hole)이 쉽게 발광층으로 들어갈 수 있도록 하는 층이다.