고려대, 커패시터 없는 OLED 구동 기술 구현…저전력·회로 단순화 성과

멤리스터 기반 AMOLED 어레이 동작 모식도, 공정 과정, 전기적 특성. 〈사진 고려대 제공〉

국내 연구진이 커패시터 없는 능동형 유기발광다이오드(AMOLED) 구동회로 기술을 개발했다. 고해상도·고효율이 특징으로 증강현실(AR)·확장현실(XR) 기기 대중화를 앞당길 지 주목된다.

김태근 고려대 교수 연구팀은 유리기판 위에 트랜지스터와 커패시터를 단일 멤리스터 소자로 대체하는 독창적인 회로 구조를 설계해 10×10 유기발광다이오드(OLED) 어레이를 구현했다고 14일 밝혔다.

기존 파인메탈마스크(FMM) 기반 증착 공정이 사용하는 마스크가 구조적 변형에 취약한 데다 픽셀을 정밀하게 배열할 때 어려웠던 측면을 해소했다.

또 화면 유지를 위해 전기를 반복 보충하는 '리프레시' 과정이 필수였던 기존 2트랜지스터(T)-1커패시터(C) 회로 구조 대신 단일 멤리스터 소자로 대체해 전력 효율을 높이고 회로도 단순화했다.

멤리스터 소자는 전원 공급 없이도 상태를 유지하는 비휘발성 저항 특성을 지니며, 신호를 명확하게 구분하는 능력이 우수했다. 더불어 ±0.2V의 낮은 전압에서도 신호 제어(스위칭)가 가능해 우수한 에너지 효율을 보였다.

김 교수는 “상보형 금속산화물반도체(CMOS)가 아닌 저가 유리기판에서도 5000PPI(인치당 픽셀수) 이상 초고해상도 구현이 가능해, 디스플레이 가격 경쟁력과 상용성을 획기적으로 높일 것으로 기대된다”고 말했다.


이 연구 성과는 국제 저명 학술지인 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈'에 최근 게재됐으며, 전면 표지로 선정됐다.

왼쪽부터 김태근 고려대 전기전자공학부 교수, 김동현 박사과정, 김나현 석박사통합과정. 〈사진 고려대 제공〉

김영호 기자 lloydmind@etnews.com