[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 두 가지 발광소자 제작 기술이 융합돼 디스플레이 기술의 발전을 앞당길 것으로 기대된다.

경기대 신소재공학과 김지완‧홍익대 신소재공학과 양희선 교수 연구팀은 양자점(QD)에 OLED(올레드·유기발광다이오드)를 적층한 고효율의 백색 발광소자를 개발했다고 21일 밝혔다.

연구결과는 나노물질 분야 대표 국제학술지 나노스케일(Nanoscale)에 지난 2일 게재됐다.

개발된 소자의 모식도 : 발광층(EML1, 2)이 양자점과 인광 유기분자로 구성돼 있음 을볼 수 있다. [자료=한국연구재단]

연구진에 따르면 OLED(Organic Light Emitting Diodes)는 스스로 빛을 내는 유기화합물질로, 우리나라 OLED 디스플레이 기술은 세계 최고 수준으로 평가받는다.

차세대 디스플레이 소재로서는 양자점이 주목받는다. 양자점(Quantum dot)은 수 나노미터(nm·1nm는 10억분의 1m) 규모로 자체 빛을 내는 반도체 결정을 말한다. 양자점은 기존 LCD(액정표시장치) 기술에 양자점을 접목한 QLED(양자점발광다이오드)가 상용화해 더욱 주목받으며 연구가 활발하게 이뤄지고 있다.

양자점은 OLED보다 색 재현이 뛰어나지만, 아직까지 적·녹·청색의 단색 소자에 연구가 편중돼 다양한 색을 갖는 실제 디스플레이에 적용하기에는 부족한 점이 있다.

이에 연구팀은 유기화합물인 OLED와 무기물인 양자점을 융합, 적·녹·청색 빛이 모두 잘 나오는 백색 발광소자를 개발했다. 연구팀은 용액공정 기반 양자점의 높은 효율과 진공공정 기반 OLED의 숙련된 제작기술을 융합시켜 두 기술의 장점을 모두 살렸다.

특히 연구팀은 발광소자의 하부를 녹색·청색의 두 종류의 양자점으로 만들어 그 위는 적색 빛을 내는 기존 OLED 물질을 형성했다. 이 하이브리드 백색 발광소자는 그 동안 발표된 양자점 기반 백색 발광소자 중 최고 수준 효율과 밝기를 나타냈다.

김지완 교수는 “이번 연구는 무기 양자점 물질과 유기 OLED 물질을 접목시켜 새로운 백색 전계 발광소자를 개발한 것”이라며 “미래 디스플레이와 고체 조명의 고효율 백색 발광소자에 적용할 수 있고 우리나라 OLED 기술이 후발주자와의 격차를 벌리는 기회가 되길 바란다”고 연구의의를 설명했다.

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