숭실대 화학공학과 강범구 교수-신소재공학과 박민호 교수 공동 연구팀,페로브스카이트 발광다이오드(PeLED) 정공 수송층 고분자 소재 개발

숭실대의 강범구 교수와 박민호 교수 공동 연구팀은 용액 공정 페로브스카이트 발광다이오드(PeLED)의 효율과 수명을 동시에 높이는 새로운 정공 수송층(HTL) 고분자 소재를 개발했다고 밝혔습니다. 연구 결과는 European Polymer Journal 에 온라인 게재되었습니다. PELD는 페로브스카이트 결정 구조 반도체를 발광층으로 사용하는 소자로, 색순도가 높고 발광 파장을 쉽게 조절할 수 있어 향후 디스플레이 소자로 주목받고 있습니다. 정공 수송층(HTL)은 페로브스카이트 발광층으로 전달하는 역할을 하며, 정공 이동도와 에너지 준위가 발광층 내 전자와 정공의 균형을 결정합니다. 연구팀은 트리페닐아민(triphenylamine) 그룹을 곁사슬에 도입한 단량체를 음이온 중합으로 정밀 합성한 소재를 개발했으며, 이를 정공 수송층에 적용했습니다. 이 고분자는 열적 안정성과 용매 내성도 우수하여, PeLED 제조에 효과적으로 적용되었습니다. 최대 외부 양자효율(EQE)이 15.8%로 기록되었으며, 구동 수명은 기존 PeLED 소자 대비 약 12배 개선되었습니다. 이러한 성능 향상은 정공 수송 특성과 에너지 준위 정렬의 개선과 페로브스카이트 발광층 계면의 결함 억제에 기인합니다. 연구팀은 앞으로 정공 수송 고분자의 분자 구조와 에너지 준위를 더욱 정밀하게 제어해, 고효율·고안정성 차세대 발광소자용 소재 개발에 주력할 계획이라고 밝혔습니다.