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규슈(九州)대학 이나모리(稲盛)프론티어연구센터 연구그룹이 함질소화합물와 붕소를 적절히 결합하여 청색에서부터 적색까지 폭 넓은 파장 영역에서 고효율·고색순도의 발광을 나타내는 유기 발광 재료를 개발하는 데 성공, ‘협대역 발광 풀 컬러(full-color) 유기 EL’을 최초로 실현함. 높은 색순도를 갖는 컬러(적·녹·청) 발광 재료는 고화질 디스플레이의 개발에 필수적임. 질화갈륨 및 반도체 양자점 등의 무기 재료를 이용한 LED는 높은 색순도(발광 스펙트럼 반치전폭(半値全幅) 약 40nm 이하)가 실현되어 있지만, 유기 EL에 사용되는 유기 발광 재료의 발광 스펙트럼은 일반적으로 반치전폭이 넓어 색순도가 낮다는 단점이 있었음. 연구진은 일반적이고 저렴한 질소 함유 방향족 화합물인 카르바졸(carbazole)과 붕소를 모듈로 적절히 조합한 축합다환(縮合多環) 구조를 갖는 신규 발광 재료들을 개발하고 발광 스펙트럼의 반치전폭이 좁고, 고효율이면서 가시(可視) 전역을 커버하는 풀 컬러 발광을 얻는 데 성공함. 또한 이러한 발광 재료를 이용한 풀 컬러 유기 EL이 22~32%의 매우 높은 외부 EL 양자 효율을 나타내는 것을 확인함. 개발된 유기 발광 재료는 빛의 3원색 인 적·녹·청 발광을 높은 퀄리티로 실현할 수 있기 때문에, 향후 유기 EL 디스플레이의 높은 색 영역화, 고휘도화 저전력화, 블루 라이트 감소 등에 공헌할 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 ‘Journal of the American Chemical Society’ (“Full-Color, Narrowband, and High-Efficiency Electroluminescence from Boron and Carbazole Embedded Polycyclic Heteroaromatics”) 지에 게재됨.