야행성 동물 눈 원리 조명에 활용…4배 밝은 발광 필름 개발

DGIST 최병대 책임연구원 팀…차세대 디스플레이에 적용 기대

재귀반사구조를 적용한 전계발광소자 구조 및 특성 [DGIST=연합뉴스]

(대구=연합뉴스) 이재혁 기자 = DGIST는 융합연구원 지능형조사융합연구실 최병대 책임연구원 연구팀이 야행성 동물 눈의 빛 반사 원리를 응용해 기존 기술보다 4배 이상 밝은 전계발광 필름을 개발했다고 19일 밝혔다.

이 기술은 소비전력이 적고 효율이 높은 ELD, OLED 등 차세대 디스플레이나 조명 소자 개발에 적용할 수 있을 것으로 연구팀은 기대한다.

형광체 분말을 이용한 전계발광 필름은 유연성과 신축성이 있어 변형된 상태에서 내구성이 뛰어나고 비용 대비 효율이 높다는 장점이 있지만 밝기가 낮아 실용화가 어려웠다.

최병대 책임연구원 [DGIST 제공=연합뉴스]

연구팀은 빛 이용 효율이 높은 야행성 동물 눈을 주목했다. 빛이 일반 반사구조에서는 산란하지만, 야행성 동물 눈 구조인 재귀반사구조에서는 산란하지 않고 광원으로 되돌아가는 특성을 활용했다.

재귀반사 전극 위에 광투과형 발광 필름을 도포해 수 마이크로미터(㎛) 크기 발광 입자들로 구성한 광원이 프리즘 형상 재귀반사 전극 면 위에서 넓은 반사광 시야각을 가질 수 있음을 발견했다.

광원이 일정 수치 이상 투과도를 가지면 반사된 빛 손실이 없어 발광 입자 농도 조절로 고휘도 전계발광원을 만들 수 있다는 사실도 찾아냈다.

연구팀은 발광 입자-고분자 바인더 복합체를 특정 비율로 혼합해 기존 기술보다 밝기를 442% 높인 고휘도(1,017㏅/㎡, 10㎑에서 6.67V/㎛) 필름을 개발했다.

이 필름은 유리나 플라스틱으로 만들어 광고용 광원·조명으로 사용하는 기존 전계발광 조명보다 가볍고, 휘거나 구부릴 수 있다. 실온에서 제작할 수 있는 것도 장점이다.

최 책임연구원은 "광 이용 효율이 매우 높은 야행성 동물 눈의 광 반사 원리를 발광소자에 응용한 것에 의의가 있다"고 말했다.

연구결과는 재료공학 분야 세계적 학술지 어드밴스드 머티리얼스 자매지인 '어드밴스드 머티리얼스 테크놀로지스' 9월호 표지 논문으로 실렸다.

yij@yna.co.kr

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