한국산업기술평가관리원(KEIT, 원장 성시헌)이 2014년 6월부터 지원한 고려대학교(고려대) 연구팀이 OLED 광특성 향상 기술개발에 성공해 연구결과가 국제학술지 네이처(Nature)의 자매지 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 9월 25일 게재됐다.

고려대는 KEIT R&D사업인 「지연형광 방식을 이용한 양자효율 20% 이상의 적색 및 청색 형광 소재 및 소자 개발」과제를 수행하며 이와 같은 성과를 거두었다.

OLED(유기발광 다이오드)는 뛰어난 색 재현율과 우수한 명암비, 빠른 응답속도, LCD(액정 디스플레이) 대비 적은 화질변화 등의 장점 덕분에 디스플레이와 조명시장에서 각광받고 있지만 OLED 내부에서 생성된 빛이 외부로 추출되는 과정에서 발광효율이 낮아지고 관찰자의 각도에 따라 색과 밝기가 변화하는 문제를 안고 있다.

고려대 연구팀은 이를 해결하기 위해 폴리머층을 스핀코팅* 방식으로 형성시킨 후 건식식각** 방식을 이용하여 수십 나노미터(nm) 기둥의 폭과 수백 나노미터 간격을 가진 산란층을 제작해 OLED에 적용했고, 그 결과 발광효율과 시야각이 향상된 OLED를 개발하는 데 성공할 수 있었다.
  * 스핀코팅 : 코팅할 물질을 떨어뜨리고 고속으로 회전시켜 얇게 퍼지게 코팅하는 방법
 ** 건식식각 : 반도체 제조공정의 하나로 회로패턴 형성에 필요하지 않은 부분을 플라즈마로 제거하는 것

특히 본 연구팀이 사용한 스핀코팅과 건식식각 방식은 반도체·디스플레이 산업에서 이미 사용되고 있어 대형화 및 양산을 위한 추가적인 설비 개발이 필요 없을 것으로 보인다.

연구팀 대표 주병권 교수는 “이 연구는 나노 크기의 기둥을 이용하여 OLED 발광특성을 개선한 것”이라고 설명하며, “이미 사용되고 있는 공법을 활용했기 때문에 OLED 산업에 빠르게 적용될 수 있을 것으로 기대된다”고 연구의 의의를 설명했다.