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국내 연구진, 화질저하 없는 저전력·고명함비 OLED 기술 개발

[IT비즈뉴스 김진수 기자] 국내 연구진이 대량 양산이 가능하면서 저전력·고명암비 패널 구현이 가능한 유기 나노렌즈 제작 기술 개발에 성공했다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 진공 중 유기물질을 융해 증발시켜 접착시키는 진공증착 공정만을 활용, 유기물질로 구성된 나노급 렌즈개발에 성공했다고 6일 밝혔다.

유기 나노렌즈는 디스플레이 제품에 주로 사용된다. 최근 OLED 디스플레이 시장은 고해상화 요구로 크기가 점점 줄어들면서 수십 마이크로미터 수준에 이르고 있다. 허나 픽셀과 비슷한 크기를 지닌 마이크로렌즈를 적용하는 경우 화질 저하가 불가피하다.

나노렌즈는 상대적으로 크기가 큰 마이크로 렌즈 대비 안정적인 색을 구현할 수 있어 주목받고 있다.

ETRI 박영삼 박사가 유기 나노렌즈가 제작된 샘플을 점검하는 모습 [사진=ETRI]

ETRI 연구진은 물기가 없는 드라이 공정 중 하나인 ‘진공 증착’ 공정만을 사용해 기술을 개발하면서 마스크, 열처리, 패터닝 등 추가 공정이 필요 없어 제작비용을 줄이고 저온에서도 쉽게 제작이 가능하다고 설명했다.

기존 공정 프로세스에도 변화를 줄 필요가 없이 그대로 적용이 가능해 호환성도 뛰어나다. 또 기존 광추출 기술이 딱딱한(Rigid) 기판 위에서만 제조가 가능했던 반면, 이번에 개발된 기술은 유연한 OLED 제품에도 쓰일 수 있다는 장점이 있다.

한편 유기나노렌즈는 유기물을 끓여 증기가 발생되면 증기를 OLED 소자로 보내 특정조건에서 유기물을 결정화시켜 제작된다. 결정질 물질은 유리와 같은 비정질물질 대비 표면장력이 높아 평평하게 증착되지 않고 곡면형태의 렌즈로 만들어진다.

연구진은 서울대 김장주 교수와 협력, 상부발광형 OLED 소자 실험을 통해 유기나노렌즈의 성능을 확인한 결과 적녹청(RGB) 모든 색상에 대해 픽셀 블러 등 화질저하 없이 광추출효율이 동일하게 약 1.5배 증가했다고 설명했다.

연구진이 개발한 기술은 반도체·디스플레이 관련 장비를 생산하는 국내 중견업체인 주성엔지니어링에 기술이전 됐다.

연구 프로젝트 리더인 ETRI 유병곤 박사는 “유기 나노렌즈가 광추출 뿐만 아니라 광흡수에도 우수한 효과를 가지고 있기 때문에 태양전지와 광 검출기에도 활용될 수 있다. 또 광굴절 특성을 조절함으로써 자동차나 건물 등의 유리뿐만 아니라 조폐분야 등에도 널리 활용될 수 있다”고 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 ETRI 주요 사업인 ‘초저가 플렉서블 라이팅 서피스(Lighting Surface) 기술 개발’과 산업통상자원부 한국산업기술평가관리원(KEIT)의 ‘에너지 절감을 위한 외광효율이 최대 100% 향상된 OLED용 광추출 기초 원천기술 개발’ 과제로 진행됐다.

김진수 기자  embe@itbiznews.com

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