초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는, 고품위 디스플레이 발광소자 및 차세대 유연 발광원으로서 자리매김하고 있는 유기발광다이오드 (organic light-emitting diode; OLED)가, 웨어러블, 의료 및 헬스케어, 미래 자동차용 조명 등의 새로운 분야에 그 응용성을 넓혀갈 수 있도록, 궁극의 초고효율을 달성하고, 가시광을 넘어 근적외선 영역으로 발광대역을 확대하는 원천기술을 개발하고자 한다. 이러한 목표 달성을 위해 구체적으로 크게 세 가지 연구 내용을 갖는다.
● 무기반도체급 궁극의 초고효율 OLED 구현
● 저

□ 연구개요
본 연구는, 고품위 디스플레이 발광소자 및 차세대 유연 발광원으로서 자리매김하고 있는 유기발광다이오드 (organic light-emitting diode; OLED)가, 웨어러블, 의료 및 헬스케어, 미래 자동차용 조명 등의 새로운 분야에 그 응용성을 넓혀갈 수 있도록, 궁극의 초고효율을 달성하고, 가시광을 넘어 근적외선 영역으로 발광대역을 확대하는 원천기술을 개발하고자 한다. 이러한 목표 달성을 위해 구체적으로 크게 세 가지 연구 내용을 갖는다.
● 무기반도체급 궁극의 초고효율 OLED 구현
● 저 롤-오프 소자 구현 및 집적 포토닉 구조 도입을 통한 초고휘도 OLED 구현
● OLED 기반의 근적외선 유연 발광원 구현

□ 연구 목표대비 연구결과
(1) 무기반도체급 궁극의 초고효율 OLED 구현 (최종목표: EQE>60%, PE>200 lm/W )
: 다중스케일 글로벌 최적화 기법도입, 세계최초 반구렌즈없이 최대 EQE 63%, 전력 효율(PE) 221 lm/W 달성
(2) 저 롤-오프 소자 구현 및 집적 포토닉 구조 도입을 통한 초고휘도 OLED 구현 (최종목표 : 5,000nits 에서 100nits 대비 75% 이상 효율 유지, 유효휘도 증강비>100X )
: 롤오프 기전 이해 기반 5,386 nit 에서 183 nit 대비 약70% 이상의 효율이 유지 (호스트-도펀트 소자 대비 3배 이상 roll-off 억제). 광추출 광구조 이용 110,000 nit (@ 7V) 급 초고휘도 OLED 구현.
(3) OLED 기반의 근적외선 유연 발광원 구현 ( 최종목표 : EQE > 20%, 파장대역 670nm ~ 1000nm 확보, 효율 유지 곡률반경 < 0.5 mm)
: 발광 파장 720 nm, EQE: 18.0%, 곡률 반경: 0.5 mm인 다운 광 변환 OLED 소자 및 최대 9%의 EQE 및 757 nm의 발광 파장을 가지며 0.1 mm의 곡률 반경 에서 10,000번의 bending 이후에도 효율이 유지되는 근적외선 고유연발광 소자 구현

□ 연구개발결과의 중요성
최근 웨어러블, 헬스케어 기기의 증가, 자동차와 정보기술(IT)의 접목 등의 산업적 수요 변화를 미루어보면, OLED 광원의 전통적인 활용 범위였던 조명과 평판 디스플레이의 범주를 벗어나, 의료 및 헬스케어, 미래 자동차용 조명, 광유전학(optogenetics), 사물인터넷 (IoT), 웨어러블 등 새로운 분야로의 도약의 시기가 오고 있음을 알 수 있다. 본 연구에서 제시한 OLED의 초고효율, 초고휘도 구현 및 근적외선 발광대역으로의 확장은, 위에서 언급한 다양한 산업에 적용할 수 있는 원천기술이라는 측면에서 그 산업적 파급효과가 대단히 크다고 할 수 있다. 본 연구에서 수행한 ‘다변수 글로벌 최적화’ 형 설계 기법과 근적외선 유연 발광원 개발 등을 통한 포괄적 접근 방법은 지금까지 시도되지 않은 것으로 원천성이 크며, 복합 적용 시 발생할 수 있는 시너지 효과 등은 개별적인 연구에서는 잘 드러나지 않기 때문에 그 학술적 의미 또한 크다고 할 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• (1) 무기반도체급 궁극의 초고효율 OLED 구현 ( 최종목표 : EQE>60%, PE>200 lm/W ) ... 4
• (2) 저 롤-오프 소자 구현 및 집적 포토닉 구조 도입을 통한 초고휘도 OLED 구현 ( 최종목표 : 5,000nits 에서 100 nits 대비 75% 이상 효율 유지, 유효휘도 증강비> 100X ) ... 4
• (3) OLED 기반의 근적외선 유연 발광원 구현 ( 최종목표 : EQE > 20%, 파장대역 670nm ~ 1000nm 확보, 효율 유지 곡률반경 < 0.5 mm) ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 16
• 4. 참고문헌 ... 17
• 5. 연구성과 ... 17
• 대표적 연구실적 ... 20
• 끝페이지 ... 34