일시  2025년 5월 1일(목) 13시 ~ 14시 장소  스페이스21 110호 대상  물리학과·정보디스플레이학과 학부생  8학기 이상 학생 및 휴학생 제외 신청기간  4월 25일(금) ~ 5월 6일(화) 신청방법  전산신청: 인포21 > 대학생활 > 국내외교류 > 연수신청  서면제출: 소속 학과 사무실에 신청 서류 제출  주의사항: 반드시 위의 두 방식 모두 신청

2024년 대한상공회의소 대학생 기업연계 프로그램인 We-Meet에서 박세연, 배세은, 허윤 학부생(지도교수: 서민철)이 교육부장관상을 수상했습니다(차세대 디스플레이부문). 수상을 축하합니다! 기존 OLED 디스플레이 제조 공정은 FMM 기반의 진공 증착 방식을 착안한다. 하지만 고해상도, 대면적 디스플레이 제조 시 shadow effect가 발생하고 증착 재료의 손실률이 높아 용액 공정(solution process) 기반의 OLED 제작 방법이 대안으로 제안되었다. 다만 해당 공정에서는 층간 계면에서의 혼합(Interface Mixing)이 발생하여 소자 성능의 저하가 우려된다. 이를 방지하기 위해 무기물ETL인 ZnMgO와 Inverted OLED 구조를 도입하여 계면 안정성을 향상하는 것을 목적으로 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 ZnMgO와 발광층(EML) 사이의 계면 혼합 문제를 해결하기 위해 용매의 극성 차이와 물질의 특성을 전략적으로 활용하였다. ZnMgO는 극성 용매인 헥산올(hexanol)에 용해되는 반면, 유기 발광층은 비극성 용매인 톨루엔(toluene)에 용해되는 특성을 이용하여 두 층 간의 명확한 경계를 형성하였다. 이러한 접근은 무기물인 ZnMgO와 유기물인 발광층 사이의 본질적인 물성 차이를 활용함으로써, 계면에서의 물질 혼합을 최소화하고 층간 분리를 효과적으로 달성하였다. 결과적으로, 이 방법은 소자의 성능과 안정성을 향상시키는 데 기여하였다. 또한 PEI/PEIE 처리를 통해 10nm 수준의 Interface dipole을 형성하여 inverted OLED에서의 전자, 정공 주입이 원활히 이루어지도록 하였다. 해당 과정에서 고질적으로 발생하는 dark spot을 줄이기 위해 PEIE의 annealing 온도를 최적화하는 과정을 거쳐 새롭게 제시하였다. 마지막으로 유기층의 분자 배향과 SPP(Surface Plasmon Polariton) mode로 인한 광손실 간의 상관관계를 기반한 최근 연구 결과를 바탕으로 본 구조의 가장 두꺼운 층을 이루는 HTL층 분자 배향성을 조절하여 본 프로젝트의 결과 초기 목표였던 20cd/A의 약 180%에 달하는 성과인 Red 소자 최대 효율 35.57cd/A를 달성하였다. 본 연구를 통해 개발된 기술은 고해상도·정밀 색 재현이 요구되는 의료용 EL-QD 디스플레이에 최적화된 솔루션으로 평가되며, Quantum Dot 소재와의 결합을 통해 색 재현성과 휘도 극대화 가능성을 제시한다. 특히, 기존의 고온·고압 열 증착 방식 대비 친환경적이고 에너지 효율적인 용액 공정을 적용하여 탄소중립 및 글로벌 친환경 규제 대응에 유리하다. 나아가, 본 기술은 낮은 제조 비용과 높은 가격 경쟁력을 바탕으로 OLED·디스플레이 산업에서 신기술 과제 수주 및 상용화 가능성이 높으며, 초박형(0.1mm 이하) 디스플레이 구현을 통해 Flexible, Rollable, Foldable 디스플레이 분야에서 필수 기술로 자리매김할 것으로 기대된다.