촛불 1만개보다 1.4배 더 밝은 세계 최고수준 OLED 개발

촛불 1만개보다 1.4배 더 밝은 세계 최고수준 OLED 개발

원문 |입력 2013.05.29 17:32

 

 

국내 연구진이 세계 최고 수준 밝기를 갖고 있는 유기발광다이오드(OLED)를 개발했다.

김장주 서울대 재료공학부 교수(사진) 연구팀은 전자가 광자(빛)로 바뀌는 개수를 늘려 전력 소모량을 줄이면서 촛불 1만개를 켠 것보다 40% 더 밝은 빛을 내는 OLED를 개발했다고 29일 밝혔다.

OLED는 빛을 내는 반도체로 유기화합물에 전류를 흘려주면 전자가 광자로 바뀌면서 밝은 빛을 만들어낸다. 자연광에 가까운 빛을 내고 에너지 소비량도 작아 차세대 디스플레이로 손꼽히고 있다.

연구팀은 OLED 내부 구조를 변화시켜 전자가 광자로 바뀌는 효율을 100%로 끌어올렸다. 또한 내부에서 발생한 빛이 외부로 나올 때 전극에 의해 광자가 반사되면서 약 30.8%만 밖으로 빠져나왔는데 이를 47%로 끌어올리는 데 성공했다. 기존 OLED에 비해 더 많은 광자가 밖으로 방출되면서 밝은 빛을 낼 수 있다는 설명이다.

연구팀은 금속 전극을 투명으로 바꾸고 전극에 미세한 요철을 집어넣어 이 같은 효율을 이끌어냈다. 전극과 공기 굴절률이 서로 달라 내부에서 발생한 광자가 밖으로 나오는 도중 반사되는 경향이 많았다. 전극에 요철을 새기면 굴절률이 공기와 비슷해져 반사에 의해 밖으로 빠져나오지 못하는 광자 수가 줄어든다는 것이다. 이렇게 만든 OLED는 전력을 70%만 사용해도 세계 최고 수준 OLED 밝기인 촛불 1만개 밝기를 낼 수 있다. 김 교수는 "촛불 1만개보다 1.4배 이상 밝은 빛을 낼 수 있다는 의미"라고 설명했다.

OLED 성능을 한 단계 끌어올린 이번 연구는 모두 네 차례에 걸쳐 논문으로 발표됐다.

[원호섭 기자]