▲‘나노 광추출 시스템’을 개발해낸 김용현 부경대 교수.

(CNB=최원석 기자) 스마트폰과 TV의 디스플레이로 쓰이는 OLED(유기발광다이오드)의 빛을 종전보다 더 많이 낼 수 있는 ‘나노 광추출 시스템’이 개발됐다.

부경대학교 김용현 교수(이미지시스템공학과)가 투명한 금속산화물을 이용한 ‘나노 광추출 시스템’을 개발해 백색 OLED 내부에 적용했으며, 그 결과 빛을 내는 정도인 광추출 효율이 기존의 소자에 비해 1.7배나 높아졌고 시야의 각도에 따른 빛의 안정성도 크게 향상된 것으로 나타났다.

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 가두어져 있는 빛을 소자 외부로 뽑아내는 데 성공, 고효율의 OLED를 구현하고 상용화를 하는데 크게 기여할 것으로 기대된다. 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. OLED에 들어가는 투명전극으로 기존의 값비싼 금속산화물 대신 전도성 고분자를 사용해 비용절감효과도 크다고 연구진은 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.