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3개의 발광층을 갖는 OLED 백색광의 컬러 렌더링 인덱스

전문가 제언: ○ WOLED(White Organic Light-Emitting Device)는 유기물 재료에 전류를 흘려 여러 가지 광을 얻는 디바이스로 자체 발광, 고속 응답, 넓은 시야각, 초박형, 내구성, 넓은 사용 온도 범위 등 디스플레이의 백라이트로서 뿐만 아니라 일반 조명용으로 사용하기에 손색이 없다. 일반적으로 적, 록, 청 삼원광원으로부터 백색을 얻는다. 이를 구현하는 데는 크게 두 가지 방법이 있다. 한 가지는 단일 발광층을 갖는 WOLED이며 다른 한 가지는 다층 발광층을 갖는 WOLED이다. 다층 발광층의 장점은 단일 발광층보다 효율이 높다.

○ 일반적으로는 백색 발광을 위하여 반도체 기술인 도핑이 이용된다. 이 기술은 저분자 합성수지 디바이스와 고분자 디바이스에서 백색광을 얻는데 사용되어 왔으며 디바이스는 높은 발광 효율을 갖는다. 그러나 적, 록, 청색 도핑제를 주층에 넣는 도핑기술은 제조 공정 기술에서 제어하기 어려운 기술이다. 반면에 극박막에서 두께를 변화시켜 얻는 색조정은 진공 열 증착 디바이스를 위해서 쉬운 제조 공정이 될 수 있다. 이 글에서는 후자의 방식으로 백색광을 얻는 방법을 개발한 것이다.

○ 조명을 위한 WOLED 시제품이 미국의 GE, 필립스, 독일의 지멘스, 그리고 일본의 NEC라이팅, 마스시타 등 조명회사에서 발표되고 있다. 미국의 경우는 청색 OLED로부터 백색광을 얻는 보색 방식으로 시도하고 있다. 주목적은 장래 형광 등을 대체시키기 위하여 개발하고 있으며 이의 시제품이 발표되었다. 일본, 미국, 독일 등 모두가 경쟁적으로 개발하고 있지만 조명용으로 시장에 나온 것이 없다. 그 이유는 전력 사용효율이 10lm/W 이하이며 색 좌표 또한 만족스럽지 못하기 때문이다.

○ 이 글에서 도핑 구조가 아닌 공정이 간단한 특징을 갖고 색 좌표도 만족스럽지만 전력효율이 3.16lm/W는 실용으로는 만족하기 어렵다. 조명으로 발전시키기 위해서는 반도체의 재료, 구조, 대면적 이용 확장성, 제작 공정 등 다방면으로 검토되어야 하지만 무엇보다 경제성에 주안점을 두어야 할 것이다.

저자: Huishan Yang, Yanwei Shi, Yi Zhao
자료유형: 학술정보