[베리타스알파 = 조익수 기자] 국내 연구진이 우수한 전기적, 광학적 특성을 갖는 나노미터 크기의  보조전극*을 구현했다. 투명전극의 전도성을 보완하기 위해 사용되는 마이크로 미터 크기의 보조전극(투명전극의 상대적으로 낮은 전도성을 보완하기 위해 고전도성의 재료를 병렬 배치하여 전체 전극의 전도성을 높여주는 역할을 하는 전극)을 나노 크기로 소형화시켜 기존의 보조전극이 갖는 광학적 문제점을 극복하여 디스플레이나 조명의 효율 개선을 위한 실마리가 될 것으로 기대된다. 
  
고려대 전기전자공학부 주병권 교수(교신저자)와 박영욱 연구교수(교신저자)가 주도하고 심용섭 석박사통합과정 연구원(제 1저자) 등이 수행한 이번 연구는 교육부와 한국연구재단이 추진하는 학문후속세대양성사업(대통령 Post-Doc. 펠로우십)과 한국전자통신연구원(ETRI)의 교감형 스마트 OLED 광원 핵심기술 개발 R&D 프로그램 등의 지원으로 수행되었다. 연구결과는 재료분야 국제학술지 어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials)지 온라인판 8월 21일자에 게재되었고 프린트판 표지논문으로 게재될 예정이다. (논문명 : Nanoshutted OLEDs : Unveiled Invisible Auxiliary Electrode) 

각종 디스플레이와 조명에 사용되는 투명전극은 전도성의 한계로 대면적화할 경우 소자의 발광특성이 떨어지는 단점이 있었다. 이를 해결하고자 투명전극에 고전도성의 금속 보조전극을 추가해전기적 안정성을 높일 수 있었지만 불투명한 금속의 속성으로 인해 심미성은 물론 전체 발광면적을 감소시키는 것이 문제였다.

연구팀은 레이저 간섭 리소그래피(두 개 이상의 레이저가 만나 만드는 간섭무늬를 감광물질인 포토레지스트 층에 노광하여 패턴을 형성하는 기술)를 이용하여 눈에 보이지 않는 작고 투명한 나노미터 크기의 보조전극을 개발했다. 기존 상용화된 보조전극에 비해 수백 배 가량 축소한 것으로, 투명 디스플레이나 조명 분야 핵심기술 확보에 기여할 것으로 기대된다. 

실제 유기발광다이오드에 이렇게 만들어진 나노 보조전극을 사용한 결과 투명전극만 사용한 경우에 비해 면저항(얇은 막의 저항 값을 특징짓는 지표)이 절반가량으로 감소하고 광추출효율소자 내부에서 생성된 빛이 소자 외부로 방출될 수 있는 정도. 일반적인 소자 구조에서 대부분의 빛은 소자 내부에서 전반사 등의 원인으로 소멸된다.)은 20% 가량 향상됐다.  
  
격자구조로 삽입된 보조전극이 전류의 효과적인 주입을 돕는 한편마주한 두 반사전극 사이에서의 공진(특정 진동수를 가진 물체가 같은 진동수의 힘이 외부에서 가해질 때 진폭이 커지면서 에너지가 증가하는 현상) 등으로 방출되는 빛이 증폭된 데 따른 것이다. 

특히 금속인 알루미늄 재질임에도 가시광선 영역에서 70% 가량의 투과도를 보여 디스플레이나 조명의 심미성에도 큰 영향을 미치지 않는다는 설명이다.