서울대 연구팀, 세계 최고효율 OLED 개발

해외저명지 표지논문 게재… '플렉서블 디스플레이' 시너지 기대


국내 연구진이 세계 최고 효율의 인광 OLED(Organic Light Emitting Diodes)를 개발했다. 이 연구 결과는 해외 저명 학술지 표지를 장식하며 주목받았다. 차세대 플렉서블 디스플레이 분야 시너지 효과가 기대된다.

서울대는 김장주 재료공학부 교수(사진) 연구팀의 이 같은 연구 성과가 과학저널 '어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)' 표지논문으로 게재됐다고 29일 밝혔다.

OLED는 자유자재로 휘어지는 플렉서블 디스플레이를 실현하는 차세대 소재. 이산화탄소 배출과 중금속 사용을 배제한 친환경성이 장점이다. 형광등이나 백열등에 비해 에너지 효율도 우수하다.

김 교수팀이 개발한 인광 OLED 소자는 구동 전압이 낮고 높은 휘도(발광체의 밝은 정도)에서도 고효율을 유지, 기존 OLED에 비해 전력 소모를 대폭 줄였다.

김 교수는 "이상적 구조를 만들어냄에 따라 내부 발광효율 100%의 OLED를 탄생시켰다"며 "실험 결과 1만cd/m²(1m²에 촛불 1만 개가 켜 있는 밝기)에서 기존 최고 효율의 1.4배 이상 향상된 성능을 나타냈다"고 설명했다.

연구팀은 또 직접 소자를 제작하지 않고도 구현 가능한 소자의 양자효율을 예측할 수 있는 이론을 정립했다. 이론적으로 학계에서 한계로 추정한 OLED 양자효율을 30%에서 최대 46%까지 끌어올릴 수 있는 는 내용이 골자다.

OLED의 광 추출 특성을 향상시키는 성과도 거뒀다. OLED 전극에서 표면 플라즈몬으로 유실되는 빛을 최소화시키는 방법을 개발한 것이다. 투명 OLED 양면에 원뿔과 렌즈 모양의 광 추출 구조를 집적하는 방법을 통해 기존 소자보다 3.5배 향상된 발광효율을 얻을 수 있다.

김 교수는 "미국과 유럽, 일본이 주도하던 OLED 원천기술 경쟁에 동참할 수 있게 됐다"며 "미래기술로 각광받는 플렉서블 기술과의 융합을 통해 디스플레이·조명 분야에서 큰 시너지 효과를 얻을 수 있을 것"이라고 의미를 부여했다.

한경닷컴 김봉구 기자 kbk9@hankyung.com
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