서울대학교 재료공학부 이태우 교수 연구팀 (제 1저자: 김관녕 박사과정, 주환우 박사)이 이온 수송 촉진제(ITE)를 발광 고분자 반도체 채널에 도입하여, 전기이중층 기반 전하 주입 원리로 초저전압 구동이 가능한 전기화학 유기 발광 트랜지스터 (Electrochemical organic light-emitting transistor, EOLET)를 개발하였다.
기존 전계효과 및 전기화학도핑 기반의 유기 발광 트랜지스터는 발광 영역이 좁고, 위치가 불안정하며, 고전압이 필요한 근본적인 딜레마가 존재했다. 이태우 교수 연구팀은 ITE가 유도하는 드레인 전극 계면의 양이온 전기이중층이 n형 도핑 없이 효율적으로 전자 주입을 가능하게 함으로써 이 난제를 해결하였다.
그 결과 3.5V 이하의 초저전압에서 267μm 의 고정된 넓은 발광 영역을 단일 활성층 구조로 달성하였으며, 1.5V 건전지 2개로 구동되는 플렉서블 웨어러블 신경모사 디스플레이 시스템 시연을 통해 사용자 친화적인 지능형 웨어러블 디스플레이의 응용 가능성을 입증하여 Nature Materials 지에 게재되었다.
▲ (좌측부터) 서울대학교 이태우 교수, 김관녕 석박과정생, 주환우 서울대학교 박사
▲ (좌측) 이온 수송 촉진제(ITE)가 도입된 단일 활성층 EOLET의 동작 원리 모식도, (우측) EOLET의 발광 image