한국전자통신연구원(ETRI)은 용액공정이 아닌 진공 중 유기물질을 융해 증발시켜 접착시키는 진공증착 공정만을 활용, 유기물질로 구성된 나노급 렌즈개발에 성공했다고 6일 밝혔다.

이로써 최근 고성능 디스플레이 제품에 대한 수요가 증가되는 가운데 보다 고화질의 영상구현, 대화면에서도 전력소비를 줄일 수 있는 디스플레이 개발이 가능케 만드는 길을 열었다.

연구진이 개발에 성공한 ‘유기 나노렌즈’는 주로 디스플레이 제품에 사용된다.

나노렌즈는 상대적으로 크기가 큰 마이크로 렌즈보다 화질이 뛰어나며 색을 안정적으로 구현할 수 있다.

따라서 저전력·고명암비-초고화질 OLED 디스플레이 개발을 위해서는 유기나노렌즈 개발 기술력이 필수적이다.

연구진은 고성능 디스플레이 제작을 위해 렌즈 크기를 수십 나노미터부터 수백 나노미터까지 자유자재로 조절할 수 있도록 기술을 개발했다.

덕분에 OLED 픽셀보다 훨씬 작은 크기로 유기 나노 렌즈 제조가 가능해 이미지의 왜곡을 줄이고 시야각에 따른 화질변화를 낮추고 전력소비도 줄일 수 있었다.

또한 물기가 없는 ‘드라이 공정’ 중 하나인 ‘진공 증착’공정만을 사용 마스크, 열처리, 패터닝 등 추가 공정이 필요 없어 제작 비용을 줄이고 저온에서도 쉽게 제작이 가능하다.

연구진은 서울대 김장주 교수와 협력, 상부발광형 OLED 소자 실험을 통해 유기나노렌즈의 성능을 확인했다.

그 결과, 적녹청(RGB) 모든 색상에 대해 픽셀 블러 등 화질저하 없이 광추출효율이 동일하게 약 1.5배 증가함을 밝혀냈다.

이 기술은 반도체 및 디스플레이 관련 생산하는 국내 중견업체인 ㈜주성엔지니어링에 기술이전 됐다.

연구 프로젝트 리더인 ETRI 유병곤 박사는 “유기 나노렌즈가 광추출 뿐만 아니라 광흡수에도 우수한 효과를 가지고 있기 때문에 태양전지와 광 검출기에도 활용될 수 있다”며 “또한 광굴절 특성을 조절함으로써 자동차나 건물 등의 유리뿐만 아니라 조폐분야 등에도 널리 활용될 수 있다”고 밝혔다.