서울대 연구팀, 촛불 1만개보다 1.4배 밝은 OLED 개발

[이데일리 김혜미 기자] 국내 연구진이 기존 전력량의 70% 만으로도 세계 최고 수준의 밝기를 지닌 유기발광다이오드(OLED)를 개발했다.

김장주 서울대 재료공학부 교수(서울대 제공)

김장주 서울대학교 재료공학부 교수팀은 구동 전압이 낮으면서도 효율 감소 없이 1㎡에서 촛불 1만개를 켠 밝기보다 1.4배 향상된 성능의 OLED를 개발했다고 29일 밝혔다.

OLED는 스스로 빛을 내는 현상을 이용한 디스플레이로, 자유자재로 휘어지는 플렉서블 디스플레이 구현이 가능한 차세대 소재다. 형광등이나 백열등에 비해 밝으면서도 에너지 효율이 높고, 반응이 빠르다는 장점이 있다. 이산화탄소 배출과 중금속 사용을 배제해 친환경적이기도 하다.

김 교수팀은 다층막으로 돼 있는 OLED의 내부 구조를 이상적으로 변형시켜 전자가 광자로 바뀌는 효율을 100%로 높이는 한편, 외부 발광효율도 30.8%에서 최대 47%로 향상시켰다. 즉 전력효율을 높이면서도 빛의 밝기는 최대치로 끌어올린 것. 이를 위해 김 교수팀은 금속 전극을 투명으로 바꾸고, 전극에 미세한 패턴을 새겨넣었다.

김 교수는 “구동전압을 최하로 낮추면서도 전자가 광자로 바뀌는 효율은 최대화했다. 안정성 부분만 보완하면 바로 산업화할 수 있다”고 말했다. 이어 그는 “미래 기술로 주목받는 플렉서블 기술과 융합하면 디스플레이와 조명 분야에서 큰 시너지 효과를 얻을 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구결과 가운데 외부 발광 효율을 높인 성과는 관련 분야 권위지인 ‘어드밴스드 머터리얼스(Advanced Materials)’에 표지논문으로 게재됐고, 내부 발광 효율을 높였다는 연구 성과 3편은 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼스(Advanced Functional Materials)’에 2달 연속 게재됐다.