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. '늑구'가 비춘 그림자…대륙사슴·하늘다람쥐 우리곁 멸종위기는 '진행중'
  2. '충격의 6연패'…한화 이글스 내리막 언제까지
  3. 대전교육감 출마 예비후보자들 세 불리기 분주… 공약은 잘 안 보여
  4. [속보] 與 대덕구청장 후보 '김찬술'…서구 전문학·신혜영, 동구 황인호·윤기식 결선행
  5. 이춘희 전 세종시장 "이제 민주당 승리 위해 힘 모아야"
  1. 집 떠난 늑구 열흘째 먹이활동 없어…수색도 체력소진 최소화에 촛점
  2. '공기·물·태양광으로 비료 만든다' 대전기업 그린팜, 아프라카 농업에 희망 선사
  3. 원성수 세종교육감 예비후보의 진면목… 31개 현안으로 본다
  4. 김인엽 세종교육감 예비후보의 세대교체 선언… 숨겨진 비책은
  5. 세종보 천막농성 환경단체 활동가 하천법 위반 1심서 '무죄'

헤드라인 뉴스


행정통합 충청 지선 뇌관 현실화…野 "정치 사기" vs 與 "추후 지원"

행정통합 충청 지선 뇌관 현실화…野 "정치 사기" vs 與 "추후 지원"

좌초된 대전충남 행정통합이 6·3 지방선거 여야 최대격전지 금강벨트 뇌관으로 부상할 것이라는 관측이 현실화 되고 있다. 정부 추경 예산안에 광주전남통합특별시 출범을 위한 예산이 누락 된 것이 트리거가 됐는 데 이를 두고 여야는 격렬하게 충돌했다. 이재명 정부가 매년 5조 원씩 총 20조 원 지원이라는 파격적 재정 특례를 내세워 통합을 밀어붙였지만, 정작 출범을 앞두고 기본 예산조차 확보하지 못하면서 충청권에서도 파장이 커지는 모습이다. 16일 정치권에 따르면 오는 7월 1일 출범을 앞둔 광주전남통합특별시에 필요한 예산 177억 원이..

6.3 지방선거 D-47… 대전·충남·세종 판세는 어디로
6.3 지방선거 D-47… 대전·충남·세종 판세는 어디로

매 선거마다 정치권의 캐스팅보터 역할을 해온 충청권 민심. 2026년 6.3 지방선거를 47일 앞둔 지금 그 방향성은 어디를 향하고 있을까. 대전 MBC 시시각각(연출 김지훈, 구성 김정미)은 지난 16일 오후 '6.3 지방선거 민심 어디로'란 타이틀의 시사 토크를 진행했다. 고병권 MBC 기자 사회로 김영식 순천향대 경찰행정학과 교수와 연합뉴스 박주영 기자, CBS 김정남 기자, 중도일보 이희택 기자가 패널로 출연해 대전과 충남, 세종을 넘어 전국 이슈의 중심에 선 다른 지역 선거 구도를 종합적으로 살펴봤다. 시·도지사 선거는 국..

지역연고 구단 `대전 오토암즈`, 이스포츠 역사상 첫 그랜드 슬램 위업
지역연고 구단 '대전 오토암즈', 이스포츠 역사상 첫 그랜드 슬램 위업

'대전 오토암즈'가 이스포츠 대회에서 그랜드 슬램을 달성하며 '이스포츠 중심도시 대전'으로서의 위상을 확고히 했다. 한 구단이 그랜드 슬램을 달성한 것은 프로 이스포츠대회 역사상 최초다. 대전 연고의 프로 이스포츠 구단인 '대전 오토암즈'는 창단 1년 만에 국내 이스포츠 대회 '이터널 리턴 마스터즈 시즌 10'에서 올해 2월에 열린 '페이즈 1'과 '페이즈 2'(3월 대회) 우승에 이어 파이널(4월 대회)까지 제패하면서 한 시즌의 모든 주요 타이틀을 석권하는 전무후무한 기록을 세웠다. 이번 대회에는 전국 12개 지자체 연고 구단들이..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 늑구 탈출 관련해 사과하는 정국영 대전도시공사 사장 늑구 탈출 관련해 사과하는 정국영 대전도시공사 사장

  • 열흘 만에 돌아온 ‘늑구’ 브리핑 열흘 만에 돌아온 ‘늑구’ 브리핑

  • 세월호 순직교사 故 김초원 씨의 부모가 전하는 생일 축하인사 세월호 순직교사 故 김초원 씨의 부모가 전하는 생일 축하인사

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