차세대 친환경 조명으로 각광받고 있는 유기발광다이오드(OLED)에 대한 핵심 원천기술이 국내 연구진에 의해 개발돼 패널시장의 주도권을 쥐고 있는 우리나라가 조명분야에도 세계 시장에 진출할 청신호가 켜졌다.

ETRI(한국전자통신연구원, 원장 김흥남)가 개발에 성공한 OLED 조명 기술은 ‘광추출 소재 및 부품’기술로서 투명전극과 기판사이에 빛을 산란시킬수 있도록 기판에 나노구조체를 만들고 굴절률이 높은 유무기 복합 소재를 이용하여 표면을 평평하게 만들어 주는 것이 핵심기술이다.

▲ ETRI가 만든 투명 OLED 광원을 이용한 색다변 OLED 조명 시제품
이번 기술은 수백 나노미터 크기의 패턴이 자발적으로 형성되는 불규칙 나노구조(주름)를 특징으로 한다. 이로 인해 OLED 광원에 광추출 부품을 도입하여도 투과도 손실이 10% 이내로 최소화 할 수 있다.

또한, 기존 기술이 고온 공정이 필요한데 비해 250℃이하의 비교적 저온상태에서도 공정이 가능토록 했다. 플라스틱과 같은 고분자화합물(Polymer)로 박막 코팅처리를 한 뒤 열처리와 자외선(UV)처리를 하고 나면 스스로 나노구조가 만들어지는 것도 확인했다고 ETRI는 설명했다.

연구진에 따르면 이번 기술이 고가의 반도체나 디스플레이 제조시 꼭 필요한 광학 패턴장비를 이용한 공정 없이도 대량생산이 가능해 제조원가를 획기적으로 절약할 수 있으며 기존 조명용 OLED 뿐만 아니라 투명 및 플렉시블 조명용 OLED에도 적용할 수 있는 기술이란 점에서 그 의미가 크다.

ETRI는 본 기술을 통해 플라스틱 소재를 사용하여 유연한 광원을 만드는가 하면, 투명한 조명 광원을 만드는 데 성공했다. 아울러 스마트폰을 이용한 조절기능과 무선전력전송기술을 이용하여 전선의 연결 없이도 작동이 가능하며, 각종 센서를 부착하여 달과 태양과 같은 외부환경 뿐만 아니라 사람과의 교감(Interactive)도 이루어지게 함으로써 매우 자연스러운 감성 조명을 연출할 수 있다.

ETRI는 향후 투명 및 플렉시블 OLED 광원은 집안의 벽지나 천장 마감재처럼 인테리어 소재로 활용이 예상되며 자연 그대로의 조명에 가까운 세상이 열리게 될 것으로 전망했다. 또한 OLED 조명의 소비전력을 절반 이하로 절감할 수 있으며, 기존 갖고 있던 장점인 평판형 외에도 투명하고 휘어지게(Flexible) 할 수도 있다는 설명이다.

한편 이번 과제는 미래창조과학부의 ‘교감형 스마트 OLED 광원 핵심 기술 개발’과 산업통상자원부/한국산업기술평가관리원의 ‘환경/감성형 OLED 면조명 기술’의 일환으로 연구 개발돼싿. 연구진은 지난 4년동안 SCI 21편, 국내외 특허 출원 및 등록 89건, 기술이전도 8억5000만 원을 실시했다.

ETRI OLED연구실 이정익 실장은 “소재•부품에서 광원-조명 등기구에 이르는 전 주기적인 기술개발을 통한 OLED조명을 개발함으로써 창조 경제에 부합하는 차세대 조명산업의 신생태계 조성에 기여할 것으로 기대된다.”고 말했다.

 

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