부경대 김용현 교수 개발…제작공정 간단하고 비용절감 효과

부경대학교는 이 대학 이미지시스템공학과 김용현(사진) 교수가 스마트폰과 TV의 디스플레이로 쓰이는 OLED(유기발광다이오드)의 빛을 종전보다 더 많이 낼 수 있는 '나노 광추출 시스템'을 개발했다고 13일 밝혔다.

이 기술은 OLED분야의 현안인 저효율 문제를 해결하고 조명용 OLED 상용화를 앞당기는 등 차세대 디스플레이 및 조명산업에서 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

김 교수는 "투명한 금속산화물을 이용해 '나노 광추출 시스템'을 개발, 백색 OLED 내부에 적용했다"면서 "그 결과 빛을 내는 정도인 광추출 효율이 기존의 소자에 비해 1.7배나 높아졌고 시야의 각도에 따른 빛의 안정성도 크게 향상된 것으로 나타났다"고 말했다.

OLED는 낮은 소비 전력으로 다양한 색상을 구현할 수 있고, 얇고 휘어지는 특성으로 LCD의 뒤를 이을 차세대 디스플레이로 각광받고 있다.

특히 백색 OLED는 형광등을 대체할 조명으로 큰 기대를 받고 있다.

그러나 광추출 효율이 매우 낮아 실제 소자에서 발생하는 빛의 25%만이 외부로 발산되고, 나머지는 소자 안에 가둬져 있는 실정이다.

김 교수의 '나노 광추출 시스템'은 빛 산란 효과에 의해 OLED 내부에 가둬져 있는 빛을 소자 외부로 뽑아내는 데 성공, 고효율의 OLED를 구현하고 상용화를 하는데 크게 기여할 것으로 보인다..

특히 이 시스템을 외부 광추출 렌즈와 결합시켰을 때 광추출 효율이 2.9배나 높아졌다.

이 시스템은 제작공정이 매우 간단하고 큰 면적으로도 쉽게 구현되기 때문에 조명용 백색 OLED의 상용화를 획기적으로 앞당길 수 있다는 점도 주목된다.

연구진은 OLED에 들어가는 투명전극으로 기존의 값비싼 금속산화물 대신 전도성 고분자를 사용해 비용절감효과도 크다고 밝혔다.

이 연구결과를 담은 김 교수의 논문은 최근 재료공학분야의 권위 있는 저널인 'Advanced Functional Materials' 5월호에 게재됐다.

이 연구에는 한국전자통신연구원 이종희 박사(공동주저자), 한국과학기술연구원 김원목 박사, 독일 Dresden University of Technology의 Karl Leo 교수가 공동으로 참여했다.