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고려대 주병권·선문대 박영욱 교수 연구팀은 나노 크기 픽셀 기반 고효율 유기발광다이오드(OLED) 기술을 개발했다고 최근 밝혔다.
OLED는 뛰어난 색 재현율, 높은 명암비, 휘어지는 특성 등 다양한 장점 때문에 디스플레이와 조명 시장에서 주목받고 있다.
하지만 OLED 내부에서 생성된 빛이 외부로 빠져나가지 못해 효율이 낮아지는 한계를 지니고 있다.
높은 휘도(광원의 밝기 정도)에서는 효율이 급격히 떨어지는 효율 롤-오프(Roll-off) 현상으로 수명이 짧아지는 문제까지 나타난다.
연구팀은 수백 나노미터(㎚) 크기의 무수히 많은 OLED를 모아 하나의 픽셀을 구성하는 집합체 구조를 구현했다.
이를 통해 고휘도에서도 높은 발광 효율을 보이는 OLED를 만들었다.
기존 OLED보다 에너지 변환 효율이 137％ 향상하고, 고휘도에서의 효율은 2∼3배가량 좋아졌다.
픽셀 크기와 픽셀 간 거리를 조절해 발광 효율을 극대화하고 롤-오프 현상을 개선했다고 연구팀은 부연했다.
연구에서는 레이저 빛 간섭 현상을 이용해 나노 규모 패턴을 형성하는 레이저 간섭 리소그래피 기술이 활용됐다.
마스크 없이 패턴을 만들 수 있는 데다 넓은 면적으로 제작할 수 있어서 대형 OLED에도 적용할 수 있다고 연구팀은 설명했다.
주병권 교수는 “고휘도 OLED 조명 시장에 핵심 기술로 적용할 수 있을 것”이라며 “수명 증가도 기대할 수 있는 만큼 의료장비 등 다양한 형태의 광학 소자에 쓰일 수 있는 성과”라고 말했다.
