OLED 한계 돌파, 초고순도 레이저 빛 색 마음대로 바꾼다

  • 전국
  • 부산/영남

OLED 한계 돌파, 초고순도 레이저 빛 색 마음대로 바꾼다

포스텍, 저전압 색가변 수직 레이저 발광 기술 개발

  • 승인 2026-04-15 17:38
  • 김규동 기자김규동 기자
사진
OLED 발광체와 카이랄 액정을 동시 활용한 색파장 조절 LASING 연구 개념. (사진= 포스텍 제공)


포스텍 전자전기공학과 최수석 교수 연구팀(김혜린 석사, 박정우 통합과정, 정원태 박사과정 등)은 건전지 한 개 수준의 저전압으로 초고색순도의 발광 빛의 색을 연속적으로 자유롭게 조절할 수 있는 차세대 가변색 레이저 발광 기술을 개발했다.

연구는 광학 분야 국제 학술지 Laser & Photonics Reviews의 속표지 논문으로 선정됐다.

빛의 색 순도는 특정 파장의 빛이 얼마나 좁은 스펙트럼에 집중돼 있는지에 의해 결정된다. 여러 색이 섞일수록 탁해지는 물감과 같이, 발광 스펙트럼이 좁을수록 더욱 선명하고 순수한 색을 구현할 수 있다.

이상적인 단일 색의 발광 폭은 약 1 nm 수준이지만, 현재 디스플레이에 사용되는 OLED는 약 40 nm, 양자점 기반 소재도 약 30 nm 수준의 비교적 넓은 발광 폭을 가진다. 이는 색 순도와 표현력의 근본적 한계로 작용한다.

특히 홀로그램 및 차세대 AR·VR 디스플레이와 같이 빛의 회절과 정밀한 광학적 위상 제어가 요구되는 시스템에서는 레이저 수준의 초협대역(?1 nm) 광원이 필수적이다.

하지만 기존 OLED 기반 디스플레이는 넓은 스펙트럼을 갖는 적·녹·청(RGB) 광원을 혼합하는 방식이기 때문에 광효율 저하와 색 표현의 연속성 한계로 인해 이러한 응용에 적용하기 어려웠다.

연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 OLED 형광체와 카이랄 액정(CLC)을 결합한 새로운 광구조를 제안했다.

카이랄 액정은 분자가 나선형으로 배열돼 특정 파장의 빛을 선택적으로 공진·증폭하는 구조를 형성한다.

이를 활용해 OLED 형광체의 넓은 발광 스펙트럼을 공진 구조 내에서 재구성함으로써 발광 폭을 약 1 nm 수준으로 극단적으로 축소한 레이저 발광을 구현했다. 그 결과, 기존 OLED 대비 수십 배 높은 색순도를 갖는 초고순도 광원을 확보하는 데 성공했다.

나아가 연구팀은 차세대 반도체 기술 등에서 사용되는 전기열 구동 방식을 도입해 레이저 발광 파장을 능동적으로 제어하는 기술을 구현했다.

소자에 전류를 인가해 발생한 미세한 열 변화가 카이랄 액정의 나선 피치를 조절하고 이에 따라 공진 파장이 변하면서 발광 색이 연속적으로 변화하는 원리다.

특히 1.5 V 이하의 저전압에서 가시광 전 영역에 근접한 약 135 nm의 파장 변조를 구현해 기존 레이저 기술 대비 실용성을 크게 향상시켰다.

또한 기존 디스플레이가 RGB 개별 화소를 필요로 하는 것과 달리, 이 기술은 단일 픽셀 내에서 전 영역의 색을 연속적으로 생성할 수 있다는 점에서 구조적 혁신성을 갖는다.

연구는 기존 디스플레이 기술의 핵심 한계였던 ▲낮은 색순도 ▲복잡한 다중 광원 구조 ▲제한된 색 제어성을 동시에 극복한 차세대 발광 기술로 평가된다.

향후 홀로그램 디스플레이, AR·VR 기기, 광통신, 바이오 센서, 차세대 광전자 반도체 등 다양한 첨단 분야로의 확장이 기대된다.

최수석 교수는 "디스플레이 소재인 OLED와 카이랄 액정을 결합해 초고색순도의 레이저 발광을 구현하고 이를 저전압에서 정밀하게 제어할 수 있는 기술을 제시했다"며 "향후 디스플레이와 광전자 소자의 구조를 근본적으로 변화시킬 핵심 플랫폼 기술로 발전할 것"이라고 밝혔다


포항=김규동 기자





중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. 대전동물원 '늑구' 생포 직전 포위망 달아나… "건강·은신구역 확인, 포획 가능성↑"
  2. 기자 눈에도 보였던 늑구 포획 실패한 이유는?
  3. 민주당 세종시의원 10개 선거구 '본선 진출자' 확정
  4. 이춘희→조상호 향해 "헛공약·네거티브 전략" 일침
  5. 김도경 초대회장 “회원들의 든든한 울타리, 대전경제 새역사 쓰겠다”
  1. 내달 통합 찬반 투표 앞두고 충남대-공주대 긴장 고조… 학생들 "의견수렴 부족"
  2. 5차 특구육성 종합계획서 빠진 공동관리아파트 활용… 추진 탄력 아쉬움
  3. 제1회 부여국제히스토리영화제 개봉박두
  4. 안전공업 화재수신기 직접 껐다는 직원 진술 나와… 대화동공장 인화성 위험물 허가보다 2배 보관
  5. '대전 도심 첫 폐교' 성천초 학교복합시설 공모 선정

헤드라인 뉴스


與 충남지사 경선 박수현 승리…국힘 김태흠과 빅뱅

與 충남지사 경선 박수현 승리…국힘 김태흠과 빅뱅

6·3 지방선거 더불어민주당 충남지사 경선에서 재선 박수현 의원(공주부여청양)이 15일 승리했다. 민주당 중앙당선거관리위원회는 이날 이같은 결과를 발표했다. 후보별 득표율은 당규에 따라 공개되지 않았다. 이로써 본선에 진출한 박 의원은 국민의힘 후보로 확정된 김태흠 현 지사와 맞붙게 됐다. 박 의원의 본선행은 높은 인지도와 과감한 승부수, 자치분권 등 정책 행보 등이 복합적으로 작용했다는 평가다. 그는 1차 경선에서 민선 7기 충남시정을 이끈 양승조 전 지사와 3선 기초단체장 출신인 나소열 전 서천군수와 겨뤄 양 전 지사와 함께 결..

대전 중구 문창2동 우편취급국 인근 MZ세대 `핫플레이스`로 주목
대전 중구 문창2동 우편취급국 인근 MZ세대 '핫플레이스'로 주목

대전 주요 상권이 MZ세대들에게 주목받고 있다. 1980년대 초반부터 2000년대 초반 사이 태어난 MZ세대들은 가치 소비와 경험 소비, SNS를 통한 정보 공유에 관심이 많은 세대를 뜻한다. 대전 주요 골목이 이들에게 선택받으며 상권의 신흥강자로 떠오른다. MZ세대 발길이 닿는다는 건 이들이 30·40대가 됐을 때 추억의 장소이자 단골 식당으로 자리 잡을 가능성이 큰 만큼 시장에선 노른자로 불린다. 15일 소상공인 365 빅데이터가 추려낸 대전 MZ세대 핫플레이스는 '대전 문창2동 우편취급국' 인근이다. 중구 문창동에 위치한 해당..

"내가 농기센터 직원인데"…농자재 업체, 공무원 사칭 피해 속출
"내가 농기센터 직원인데"…농자재 업체, 공무원 사칭 피해 속출

<속보>=전국적으로 기승을 부리고 있는 공무원 사칭 사기가 세종지역 농자재·농기계 업체들을 덮치면서 비상이 걸렸다. 세종시농업기술센터 소속 공무원을 사칭해 납품을 유도한 사례가 속출하고 있는데, 실제 수천만 원대의 피해로 이어진 경우도 확인돼 각별한 주의가 요구된다. 15일 센터 등에 따르면 최근 1개월 사이 센터 소속 공무원이라고 자신을 소개하며 지역 종묘·농약사와 농기계 대리점 등 업주에게 접근한 사례가 속출하고 있으며 이날 기준 최소 5건이 확인됐다. 실제 사례를 살펴보면, 조치원읍에서 농자재를 판매하고 있는 A 씨는 지난 7..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 씨 없는 포도 ‘델라웨어’…전국 첫 출하 씨 없는 포도 ‘델라웨어’…전국 첫 출하

  • ‘자원순환 실천 함께해요’ ‘자원순환 실천 함께해요’

  • 세월호 참사 12주기, ‘잊지 않겠습니다’ 세월호 참사 12주기, ‘잊지 않겠습니다’

  • 대전오월드 인근에서 목격된 ‘늑구’ 포획에 나선 경찰들 대전오월드 인근에서 목격된 ‘늑구’ 포획에 나선 경찰들