경북대학교는 도윤선 전자공학부 교수팀이 한국생산기술연구원 조관현 박사팀과 공동연구로 새로운 이중 마이크로캐비티 구조를 적용해 디스플레이 설계와 제작과정을 간소화하고, 동시에 색 재현율을 높인 전계발광(전기장을 가하면 빛을 내는 현상) 소자 고도화 기술을 개발했다고 4일 밝혔다.
마이크로캐비티 구조는 빛의 공진 현상을 이용해 전계발광 소자의 스펙트럼 특성을 제어하는 기술이다. 유기발광다이오드(OLED) 등 고효율·고색순도의 초고화질 디스플레이 구현 기술에 활용된다.
화소(픽셀)는 적·녹·청 색을 내는 3개의 보조 화소로 구성된다. 기존 마이크로캐비티 기반의 전계발광 소자는 색상에 맞는 광학 공진 효과를 얻기 위해 적·녹·청 보조 화소마다 다른 두께를 형성한다. 이러한 두께 차이로 인해 화소 패터닝 공정 과정을 여러 차례 거쳐야 하는 단점이 있다.
연구팀은 기존 마이크로캐비티 OLED 위에 제2의 마이크로캐비티 구조를 도입해 이중 구조를 만들어 패터닝 과정을 최소화 하는 새로운 전계발광 소자 기술을 개발했다. 제2의 마이크로캐비티 층의 적·녹·청 3색 파장 영역에서 동시에 공진 효과를 일으키고 기존 마이크로캐비티 구조 대비 좁은 스펙트럼 폭을 만들었다. 이로 인해 모든 보조 화소가 동일한 두께의 광학 구조로 구성되며, 기존 마이크로캐비티 OLED 대비 패터닝 공정 단계가 간소화하고 광의 세기와 색 순도를 향상시켰다.
도윤선 교수는 “QLED, 마이크로 LED, OLEDoS, LEDoS 등 다양한 전계발광 소자에 활용 가능하며, 초실감형 고해상도 마이크로 디스플레이와 차량용 디스플레이 기술 발전에 기여할 것으로 기대된다”고 밝혔다.
산업통상자원부 초대형 마이크로LED 모듈러 디스플레이 및 산업기술 알키미스트 프로젝트, 한국연구재단 지역대학우수과학자지원사업 지원으로 수행된 이번 연구 결과는 최근 재료 분야 국제학술지인 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈' 전면 표지 논문으로 발표됐다.
대구=정재훈 기자 jhoon@etnews.com
