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준평면 광추출 구조 개요 및 사진. 한국과학기술원(KAIST) 제공

유기발광다이오드(OLED) 디스플레이의 장점인 평면 구조를 유지하면서도 OLED 발광 효율을 2배 이상 높이는 기술이 개발됐다.

한국과학기술원(KAIST)은 전기및전자공학부 유승협 교수 연구팀이 OLED 내부에서 발생하는 빛 손실을 크게 줄일 수 있는 새로운 '준평면 광추출 구조'와 OLED 설계 방법을 개발했다고 11일 밝혔다.

연구팀은 OLED를 더 밝게 만들면서도 평면 구조를 유지하기 위해 각 픽셀 크기 안에서 빛을 최대한 효율적으로 밖으로 내보내는 새로운 OLED 설계 방법을 고안했다.

빛이 옆으로 퍼지지 않고 화면 정면으로 잘 나오도록 돕는 새로운 '준평면 광추출 구조'를 개발했다. 준평면 광추출 구조는 OLED 표면을 거의 평평하게 유지하면서 안에서 만들어진 빛을 밖으로 더 많이 꺼내 주는 구조다.

이 구조는 매우 얇아 기존 마이크로렌즈 어레이와 비슷한 두께를 가지면서도 반구형 렌즈에 가까운 높은 광추출 효율을 구현할 수 있다. 덕분에 휘어지는 플렉서블 OLED에도 쉽게 적용할 수 있다.

이 새로운 OLED 설계와 준평면 광추출 구조를 함께 적용한 결과, 작은 픽셀에서도 빛을 내는 효율을 2배 이상 향상하는 데 성공했다고 연구팀은 설명했다.

이 기술은 OLED의 평평한 구조를 유지하면서도 같은 전력으로 더 밝은 화면을 구현할 수 있어 스마트폰·태블릿 PC 등 모바일 기기의 배터리 사용 시간을 늘리고 발열을 줄이는 데 기여할 것으로 기대된다.

유승협 교수는 "이번에 제시된 준평면 광추출 구조는 픽셀 내 광원 대비 크기에 제약을 둬 인접 픽셀 사이에서 빛이 서로 간섭하는 현상을 줄이면서 효율도 극대화할 수 있도록 구현됐다"며 "OLED뿐만 아니라 페로브스카이트·양자점 등 차세대 소재 기반의 디스플레이에도 적용할 수 있다"고 말했다.

이번 연구는 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션즈 온라인판에 지난해 12월 29일 공개됐다./연합뉴스

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