2015년, 이현준 박사(현재 삼성디스플레이 근무)는 PAN Nanofibers와 SU-8 복합 폴리머층을 산란층(scattering layer)으로 제작하여 외부 외부 광 추출 구조로 활용하였습니다. 나노 파이버의 직경에 따른 광학적 특성을 평가하였고, 이를 LED 조명과 OLED에 적용하여 광 추출을 증가시키고 시야각을 개선하였죠. 광학적 특성은 주로 나노 파이버의 직경과 관련이 되며, 이는 공정 조건을 통하여 제어할 수 있습니다. 이에 더하여 백색광 LED 조명에 적용할 경우, 광량을 증가시키고 또한 확산층으로 사용하여 눈부심을 줄였습니다. OLED에서 외부 양자 효율의 증가를 이루었죠.
2016년에 이근수 박사(현재 LG화학 근무)는 문재현 박사(ETRI)팀과 함께 은 나노선(nano-wire)을 녹여 나노점(nano-dot)을 형성, 이를 마스크로 이용하여 실리콘 산화막을 선택적 식각하여 산란 구조들을 만들었습니다. 여기에 평탄층을 더하여서 유리 기판과 ITO 양극 사이에 위치한 내부 광추출 구조로 사용하였죠. 물론 유리 기판 위에 주름 모양 등과 같은 외부 광추출 구조를 형성, 함께 활용할 수도 있습니다. 내부 구조만으로 외부 양자 효율을 50% 가까이 증가시킬 수 있었고, 외부 광추출 구조를 더할 경우 65%까지 상승하였습니다. 시야각 특성도 개선되었죠.
2016년에 심용섭 박사(현재 삼성디스플레이 근무)는 FDTD 시뮬레이션을 통하여 광 결정을 구성하는 물질의 굴절률이 낮으면 광 추출에 효과적임을 보고하였습니다. 즉, 낮은 굴절률의 광 결정(low-index photonic crystal)이 광 공진(light resonance)과 회절을 강화하여 기판과 양극 사이에서의 도파관 모드를 줄임으로써 광 효율을 증가시켰죠. 결과적으로 전류 및 전력 효율을 증가시켰습니다. 다만, 특정 파장 영역에서만 효과가 강하게 나타나고, 또한 시야각 특성의 일부 저하가 추가로 보완되어야 할 점입니다.
2016년에 강병국 연구원은 문재현 박사(ETRI) 연구팀에 참여하여 빛이 투과하지 않는 보조 전극에 정렬하여 주름 구조를 형성하여 투과도 손실을 최소화하면서 광 추출 구조로 활용하였습니다. 이는 투명 OLED에 적용되었고, 투과율을 보존하면서 성부 및 하부 발광 구조에서 공히 외부 양자 효율을 증가시키는 효과를 얻었죠.
2016년 이근수 박사(현재 LG화학 근무)는 문재현 박사(ETRI)팀과의 공동 연구를 통하여 역시 용액 내에서 상호 섞이지 않는 2종 고분자 화합물(binary immiscible polymer blend)의 상분리를 이용, 이번에는 자기 형성된 렌즈형 구조(self-organized lens-like structure, random convex lens, RCL)를 갖는 필름을 만들었습니다. 이 필름을 OLED 소자에 부착하여 효율 향상 등을 이루어냈죠. 제작된 필름은 조명과 같은 다른 응용 분야에도 작용이 가능합니다.
2017에 심용섭 박사(현재 삼성디스플레이 근무)는 광 결정이 지니는 고유의 문제점인 스팩트럼 왜곡 현상을 가능한 억제하기 위하여 광 결정 패턴의 피치를 발광 파장 대역의 절반 이하로 줄이는 방법과 효과를 연구하였습니다. 200nm 레벨까지 피치를 줄임으로써 스팩트럼의 왜곡을 극소화할 수 있었으며, 광 추출 효율은 향상되는 결과를 얻었죠. 여기에 미소 렌즈 어래이까지 추가를 하여 거의 두 배에 가까훈 효율 상승을 이루었습니다. 유한 차분 시간 영역(finite difference time domain, FDTD)법을 통하여 200nm 피치 이하에서는 스팩트럼 왜곡이 무시될 정도로 줄어든다는 점과 광 추출 층가, 그리고 색 안정성 향상 등을 효과를 함께 확인하였죠.
2018년에 최준희 박사(현재 삼성디스플레이 근무)는 플라스틱(PEN) 기판 위에 버퍼층을 사용, 은의 젖지 않음(dewetting, 젖지 않는 표면에서 수축시키는 과정) 현상을 이용, 낮은 온도(200도 정도)에서 은 나노 입자를 형성, 이를 통하여 빛을 산란시켜 광 추출을 높이는 연구를 하였습니다. 즉, 은 나노 입자층을 기판과 투명 양극(indium zinc oxide, IZO) 사이에 설치하여 내부 광 추출용 산란층으로 이용하였으며, 이를 통하여 광 효율을 증가시켰죠.
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