나노기술 및 정책 정보

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오사카대학(大阪大學) 대학원 공동 연구그룹이 전자 도너(D, donor) 및 전자 어셉터(A, acceptor)가 교대로 반복하여 고리형으로 연결된 열활성화 지연 형광(Thermally Activated Delayed Fluorescence: TADF) 재료의 개발에 성공함.

연구진은 독자적으로 개발한 U자형 π공역분자인 디벤조페나진(Dibenzophenazin)이 고리 구조 구축에 효과적인 기하학적 구조인 점과 우수한 빛·전자 기능을 가지고 있는 점에 착안하여 고리형 TADF재료를 연구한 결과, 새롭게 고리형 TADF 분자를 합성하는 데 성공, 결정화 조건의 차이에 따라 다른 발광색을 나타내는 한편, 효율적인 TADF 특성을 나타내는 것을 발견함. 개발된 고리형 TADF 분자를 발광 재료로 활용하여 제작한 유기 EL 소자의 최대 외부 양자 효율(External Quantum Efficiency : EQE)이 기존 형광 재료를 이용한 경우의 한계치인 5% 및 직선형 유연체를 발광 재료로 사용한 경우의 값(6.9 %)을 뛰어넘는 11.6%에 달함.

본 연구 성과로 그동안 무진했던 고리형 TADF 재료 개발에 대한 연구가 가속화되어 나노 크기의 기공을 갖는 다공성 구조와 TADF 기능을 활용한 가스, 물분자 등의 화학 물질 센싱 재료 개발에 기여할 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 Journal of the American Chemical Society(Thermally Activated Delayed Fluorescent Donor-Acceptor-Donor-Acceptor π-Conjugated Macrocycle for Organic Light-Emitting Diodes) 온라인 판에 공개됨.