[논문]백색 OLED 조명기술의 현황

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임유승 (연세대 전기전자공학과) , 정주혜 (연세대 전기전자공학과) , 김현재 (연세대 전기전자공학과)

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외적으로 OLED는 디스플레이 시장을 필두로 대대적인 투자와 양산이 계획, 실행되고 있는 시점에서 조명기술의 연구 및 개발에는 아직까지 수명 개선, 발광 효율향상, 공정 수율향상, 대면적화 기술 등 해결해야할 문제점들이 내재되어 있다. 본고에서는 최근 조명용 OLED에 대한 기술 개발 동향과 효율 향상을 위한 여러 그룹들의 기술들을 소개하고자 한다.

일반적으로 OLED 소 재 내 부 에 서 의 낮은 Outcoupling E伍dency는 유기재료의 높은 반사계수, 빛의 구속, 내부 반사에 의해 20 %내외로 제한된다 [6, 7]. 이 러한 단점들을 극복하기 위해 Low Index재료를 그리드로사용하며, 유리 기판표면에 폴리머 마이크로렌즈를 사용함으로써, Outcoupling효율을 실험 적으로 2.3배 가까이 향상시키는 결과를 발표하였다.
49), CRI80의 고효율 백색 OLED소자를 발표하였다 [3], Karl Leo 교수 연구팀은 전력 효율 측면에서 유리한 새로운 발광층 디자인과 광 추출 효율을 높이는 개념을 결합한 접근법을 통해 효율을 향상시킬수 있었으며, 기판의 가장자리는 차단하고 전 방향 (Forward Hemisphere)으로 방출되는 빛만을 측정하였다. 측정 결과 아웃커플링 기술만으로도 90 lm/W의 전력효율이 달성하였다. 그러나 특수 3D 아웃커플링 측정 시 124 kn/W까지 달하는 전력효율을 나타내었다.

그러나 현재 국내 OLED 조명기술의 성숙도 및 개발투자는 선진국에 비해 아직 뒤쳐져 있는 상황이다. 하지만 최근 국내 업체들의 OLED 디스플레이기술을 기반으로 조명 OLED기술로의 투자가 활발히 전개되고 있는 바, 가격 경쟁력, 고효율, 낮은 소비전력, 장수명을 갖춘 소자의 개발을 통해 상당한 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 예상된다.
대면적 공정을 위해 소자를 구성하는 각각의 물질들의 표면 균일성을확보하고, 진공증착 방식이 아닌 Ron-to-RoU 방식, 스핀코터, 잉크젯 프린터방식 등과 같은 저비용 생산기술을 구축하는 것이 급선무이 다. 향후 백 열등, 형광등, LED와 경쟁에서 충분한 가능성이 있는 만큼 백색 OLED가 조명시장에서 우위를 가지기 위해선 앞선 선행 기술들의 개발이 요구된다. 그러나 현재 국내 OLED 조명기술의 성숙도 및 개발투자는 선진국에 비해 아직 뒤쳐져 있는 상황이다.

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