한국전자통신연구원(ETRI)은 대량 생산이 가능하면서도 고명암비·고화질의 유기 발광다이오드(OLED) 패널을 구현할 수 있는 '유기 나노렌즈' 제작기술을 개발해 기술이전을 마쳤다고 6일 밝혔다.

이 렌즈는 용액공정이 아닌 진공상태서 유기물질을 융해, 증발시켜 접착시키는 진공증착 공정만을 활용한 나노급 렌즈로 주로 디스플레이 제품에 사용된다.

연구원에 따르면 나노렌즈는 상대적으로 크기가 큰 마이크로 렌즈보다 화질이 뛰어나며 색을 안정적으로 구현할 수 있어 저전력, 고명암비, 초고화질 OLED 디스플레이 개발에 필수적이다.

연구진은 고성능 디스플레이 제작을 위해 렌즈 크기를 수십㎚(나노미터)부터 수백㎚까지 자유자재로 조절할 수 있는 유기나노렌즈 기술을 개발했다.

이 기술을 활용하면 OLED 픽셀보다 훨씬 작은 크기로 유기 나노 렌즈 제조가 가능해져 이미지 왜곡을 줄이고 시야각에 따른 화질변화를 낮추면서도 전력소비를 줄일 수 있다.

또 기존 마이크로렌즈 기술은 주로 액체를 활용하는 ‘웻(Wet) 공정’으로 양산을 위한 산업체 적용이 어려웠으나 연구진은 물기가 없는 '드라이 공정' 중 하나인 '진공 증착' 공정만을 사용, 공정을 단순화시켜 제작 비용을 줄이고 저온에서도 쉽게 제작이 가능케 했다.

특히 기존 광추출 기술이 딱딱한(Rigid) 기판 위에서만 제조가 가능했던 반면 이 기술은 유연한 OLED 제품에도 쓰일 수 있다는 장점도 갖고 있다.

연구진은 서울대 김장주 교수와 함께 상부발광형 OLED 소자 실험을 통해 유기나노렌즈의 성능을 확인한 결과, 적녹청(RGB) 모든 색상에 대해  화질저하 없이 광추출효율이 동일하게 약 1.5배 증가한다는 사실을 확인했다.

또 OLED를 정면에서 볼 때와 대각선 방향에서 볼 때의 화질 변화가 줄어드는 '시야각 특성'이 향상되는 것도 확인했다.

현재 이 기술은 반도체 및 디스플레이 관련 장비를 생산하는 국내 중견업체인 ㈜주성엔지니어링에 기술이전돼 산업화단계를 밟고 있다.

연구 프로젝트 리더인 ETRI 유병곤 박사는 "유기 나노렌즈가 광추출 뿐만 아니라 광흡수에도 우수한 효과를 가지고 있기 때문에 태양전지와 광 검출기에도 활용될 수 있다"면서 "광굴절 특성을 조절하면 자동차나 건물 등의 유리뿐만 아니라 조폐분야 등에도 널리 이용될 수 있다"고 말했다.

뉴시스  newsis.com

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