삼성D, 日 TSK와 철 촉매 기반 청색 OLED 소재 개발

삼성디스플레이가 철 촉매를 새로운 청색 유기발광다이오드(OLED) 합성기술로 개발하고 있다.

일본 TSK는 최근 자사 철 촉매 기술을 활용해 삼성디스플레이와 청색 OLED 소재를 개발하고 있다고 밝혔다. TSK는 2021년 설립된 일본 벤처기업으로, 삼성디스플레이 출신인 손은철 대표가 이끌고 있다. TSK 측은 “독자적인 철 촉매 기술로 삼성디스플레이로부터 높은 평가를 받았다”며 “삼성디스플레이가 벤처기업을 공동개발 파트너로 선정한 첫 사례”라고 전했다.

양사 협력은 기존 팔라듐 촉매를 대체하려는 시도로 풀이된다. 팔라듐 촉매는 OLED 중간체를 합성하는 과정에서 유기물질의 탄소 결합을 깨뜨려 소재들이 섞이도록 하는 역할을 하는 필수 소재다. 다만 팔라듐은 희귀금속이라서 러시아, 남아프리카공화국 등 원자재의 특정 국가 의존도가 높다. 공급망이 불안정해지면 수급이 어려워질 수 있고 가격 변동성이 크다. 정제 과정에서 환경오염이 발생한다는 지적도 있다.

이에 반해 철은 구하기 쉬운 소재라서 제조비용을 절감할 수 있고 상대적으로 환경오염도 피할 수 있다는 게 TSK 측 설명이다. 또 철 촉매를 활용해 새로운 분자구조 설계를 개발했다며, 기존보다 높은 성능을 구현했다고 밝혔다.

삼성디스플레이와 TSK가 협력해 발표한 논문에 따르면 철 촉매는 팔라듐 촉매를 이용한 반응 대비 36%의 에너지 장벽을 감소시켜 에너지 효율이 개선되는 것으로 나타났다.

철 촉매 기술로 효율과 수명을 개선한 차세대 청색 OLED를 개발할 수 있을지 주목된다. 삼성디스플레이는 인광과 열활성지연형광(TADF)를 결합한 청색 OLED 소자를 개발 중이지만, 아직 수명이 기존 형광 소자 대비 절반 수준으로 알려졌다.

김영호 기자 lloydmind@etnews.com