더 밝고, 더 넓게 비추는 꿈의 OLED
OLED는 에너지 절약과 친환경적인 면에서 강점이 있으며, 우수한 색감과 눈에 편안한 광특성을 가지고 있다. 또한 가벼우면서도 얇고, 유연하고 투명하게 구현이 가능해 LED(Light Emitting Diodes, 발광 다이오드) 조명의 뒤를 잇는 차세대 조명산업을 이끌어 갈 핵심 동력으로 주목받고 있다. 그러나 높은 전력소모와 가격, 활용성 제약 등의 한계를 안고 있었다.
ETRI는 이러한 문제를 해결하기 위해 연구개발에 매진해 왔다. 그리고 최근 OLED 관련 핵심원천기술 개발에 성공해 OLED 조명을 더 밝고, 더 저렴하고, 더 효율적으로 만들 수 있는 길을 열었다.
OLED연구실 이정익 실장팀이 개발한 ‘광추출 소재 및 부품 기술’은 OLED의 전력소모를 2배 이상 절감하고 휘어지는 광원으로 활용할 수 있는 기술이다. 연구팀은 OLED 조명의 효율이 떨어지는 이유가 얇은 유리부품 사이에 생기는 빛의 손실 때문이라는 점에 착안해 빛을 산란시킬 수 있는 나노구조체를 만들고, 굴절률이 높은 유무기 복합 소재를 이용해 표면을 평평하게 만들어 효율을 극대화했다. 그 결과 OLED 조명의 소비전력을 기존의 절반 이하로 낮출 수 있게 되었다. 말 그대로 두 배 더 밝은 OLED를 만들 수 있는 기술을 개발한 것이다. 본 기술은 고가의 반도체나 디스플레이 제조 시 필요한 광학 패턴장비를 이용한 공정 없이도 대량생산이 가능해 제조원가를 획기적으로 절약할 수 있으며 기존 조명용 OLED뿐만 아니라 투명 OLED에도 적용할 수 있는 기술이란 점에서 그 의미가 크다.
또한, 기존의 방식과는 달리 250℃ 이하의 비교적 낮은 온도에서도 제작이 가능한 광추출 소재/부품 기술도 개발하였는데, UV 노광에 의한 자발적 주름구조 형성 기술이 그 핵심이다. 본 기술은 OLED의 외부광추출 기술로 적용하였을 경우 50~60%의 효율 향상을 가져올 수 있었으며, 향후 플렉시블 OLED(Flexible OLED, 유연하게 휘어지는 형태의 OLED)의 효율 향상뿐만 아니라 시야각에 따른 색변화를 최소화할 수 있는 기술로 활용될 것으로 기대된다.
OLED는 에너지 절약과 친환경적인 면에서 강점이 있으며, 우수한 색감과 눈에 편안한 광특성을 가지고 있다. 또한 가벼우면서도 얇고, 유연하고 투명하게 구현이 가능해 LED(Light Emitting Diodes, 발광 다이오드) 조명의 뒤를 잇는 차세대 조명산업을 이끌어 갈 핵심 동력으로 주목받고 있다. 그러나 높은 전력소모와 가격, 활용성 제약 등의 한계를 안고 있었다.
ETRI는 이러한 문제를 해결하기 위해 연구개발에 매진해 왔다. 그리고 최근 OLED 관련 핵심원천기술 개발에 성공해 OLED 조명을 더 밝고, 더 저렴하고, 더 효율적으로 만들 수 있는 길을 열었다.
OLED연구실 이정익 실장팀이 개발한 ‘광추출 소재 및 부품 기술’은 OLED의 전력소모를 2배 이상 절감하고 휘어지는 광원으로 활용할 수 있는 기술이다. 연구팀은 OLED 조명의 효율이 떨어지는 이유가 얇은 유리부품 사이에 생기는 빛의 손실 때문이라는 점에 착안해 빛을 산란시킬 수 있는 나노구조체를 만들고, 굴절률이 높은 유무기 복합 소재를 이용해 표면을 평평하게 만들어 효율을 극대화했다. 그 결과 OLED 조명의 소비전력을 기존의 절반 이하로 낮출 수 있게 되었다. 말 그대로 두 배 더 밝은 OLED를 만들 수 있는 기술을 개발한 것이다. 본 기술은 고가의 반도체나 디스플레이 제조 시 필요한 광학 패턴장비를 이용한 공정 없이도 대량생산이 가능해 제조원가를 획기적으로 절약할 수 있으며 기존 조명용 OLED뿐만 아니라 투명 OLED에도 적용할 수 있는 기술이란 점에서 그 의미가 크다.
또한, 기존의 방식과는 달리 250℃ 이하의 비교적 낮은 온도에서도 제작이 가능한 광추출 소재/부품 기술도 개발하였는데, UV 노광에 의한 자발적 주름구조 형성 기술이 그 핵심이다. 본 기술은 OLED의 외부광추출 기술로 적용하였을 경우 50~60%의 효율 향상을 가져올 수 있었으며, 향후 플렉시블 OLED(Flexible OLED, 유연하게 휘어지는 형태의 OLED)의 효율 향상뿐만 아니라 시야각에 따른 색변화를 최소화할 수 있는 기술로 활용될 것으로 기대된다.
수천 가지 얼굴의 OLED가 만들어 갈 미래
ETRI의 광추출 소재 및 부품 기술은 미래창조과학부의 ‘교감형 스마트 OLED 광원 핵심 기술 개발’과 산업통상자원부・한국산업기술평가관리원의 ‘환경/감성형 OLED 면조명 기술’의 일환으로 개발되었다. 본 과제는 2011년도 국가우수연구개발성과 100선에 선정되었고 올해는 산업기술연구회의 도전과제에도 이름을 올렸으며 지난 4년 동안 SCI 논문 21편, 국내외 특허 출원 및 등록 89건, 기술이전 8.5억 원의 성과를 달성했다.
뿐만 아니라 산업 인프라 구축을 위해 국제표준화기구에서 OLED 조명 국제 표준화를 주도하고 있으며, ‘엔라이팅’이라는 연구소 기업도 창업해 본격적으로 세계 시장으로의 진출을 도모하고 있다.
본 기술이 널리 적용되면 조명 시장의 활성화를 통해 중소기업을 살리고 새로운 먹거리를 창출할 수 있을 것으로 전망된다. 소재・부품에서 광원-조명 기구에 이르는 전 주기적인 기술개발을 통해 창조 경제에 부합하는 차세대 조명산업의 신생태계 조성에 기여하고, 혁신적인 ‘꿈의 OLED’ 시대가 열릴 것으로 기대된다.
ETRI는 이미 광추출 소재 및 부품 기술을 통해 플라스틱 소재를 사용하여 유연한 광원을 만드는가 하면, 투명한 조명 광원을 만드는 것에도 성공했다. 아울러 스마트폰을 이용한 조절기능과 무선전력전송기술을 이용하여 전선의 연결 없이도 작동할 수 있고, 각종 센서를 부착하여 달과 태양 같은 외부환경뿐만 아니라 사람과의 교감도 가능하다.
향후 투명 및 플렉시블 OLED 광원은 집안의 벽지나 천장 마감재처럼 인테리어 소재로도 활용될 수 있다. 이를 통해 OLED 조명은 인간에게 이로운 조명, 건강한 조명, 똑똑한 인터랙티브 조명, 마음으로 와 닿는 감성 조명으로 거듭날 수 있을 것으로 기대된다.
자연 그대로에 가까운 조명의 세상, 변화무쌍한 모습의 조명이 곧 예술작품이 되는 세상, 조명이 사람의 마음을 이해하고 빛으로 소통하는 세상. 수천 가지 얼굴의 OLED가 만들어 가는 다채로운 세상이 우리를 기다리고 있다.
ETRI의 광추출 소재 및 부품 기술은 미래창조과학부의 ‘교감형 스마트 OLED 광원 핵심 기술 개발’과 산업통상자원부・한국산업기술평가관리원의 ‘환경/감성형 OLED 면조명 기술’의 일환으로 개발되었다. 본 과제는 2011년도 국가우수연구개발성과 100선에 선정되었고 올해는 산업기술연구회의 도전과제에도 이름을 올렸으며 지난 4년 동안 SCI 논문 21편, 국내외 특허 출원 및 등록 89건, 기술이전 8.5억 원의 성과를 달성했다.
뿐만 아니라 산업 인프라 구축을 위해 국제표준화기구에서 OLED 조명 국제 표준화를 주도하고 있으며, ‘엔라이팅’이라는 연구소 기업도 창업해 본격적으로 세계 시장으로의 진출을 도모하고 있다.
본 기술이 널리 적용되면 조명 시장의 활성화를 통해 중소기업을 살리고 새로운 먹거리를 창출할 수 있을 것으로 전망된다. 소재・부품에서 광원-조명 기구에 이르는 전 주기적인 기술개발을 통해 창조 경제에 부합하는 차세대 조명산업의 신생태계 조성에 기여하고, 혁신적인 ‘꿈의 OLED’ 시대가 열릴 것으로 기대된다.
ETRI는 이미 광추출 소재 및 부품 기술을 통해 플라스틱 소재를 사용하여 유연한 광원을 만드는가 하면, 투명한 조명 광원을 만드는 것에도 성공했다. 아울러 스마트폰을 이용한 조절기능과 무선전력전송기술을 이용하여 전선의 연결 없이도 작동할 수 있고, 각종 센서를 부착하여 달과 태양 같은 외부환경뿐만 아니라 사람과의 교감도 가능하다.
향후 투명 및 플렉시블 OLED 광원은 집안의 벽지나 천장 마감재처럼 인테리어 소재로도 활용될 수 있다. 이를 통해 OLED 조명은 인간에게 이로운 조명, 건강한 조명, 똑똑한 인터랙티브 조명, 마음으로 와 닿는 감성 조명으로 거듭날 수 있을 것으로 기대된다.
자연 그대로에 가까운 조명의 세상, 변화무쌍한 모습의 조명이 곧 예술작품이 되는 세상, 조명이 사람의 마음을 이해하고 빛으로 소통하는 세상. 수천 가지 얼굴의 OLED가 만들어 가는 다채로운 세상이 우리를 기다리고 있다.
