삼성종합기술원 김종민 박사팀은 24일 화학적 합성공정으로 빛을 내는 양자점 박막층을 만들고 이 박막층 위에 양자점들을 이어주는 가교(Crosslinking) 기술을 적용, 효율을 10배 이상 높이고 대면적 디스플레이를 제작할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다.
이 연구결과는 기존 양자점 LED 제작방식의 낮은 효율과 고비용, 대면적화 한계를 극복할 수 있는 가능성을 제시한 것으로 25일 '네이처 포토닉스(Nature Photonics)' 인터넷판에 논문이 게재된다.
양자점은 전자를 가두어놓을 수 있는 반도체 결정이 수나노미터(㎚=10억분의1ｍ) 크기의 구 형태를 띠는 나노소재로 뛰어난 색순도와 높은 양자효율, 용이한 파장 제어 등으로 차세대 광소자 후보로 기대를 모으고 있다.
그러나 양자점을 이용한 발광소자는 낮은 효율과 고비용, 신뢰성, 대면적화의 어려움 등으로 실험실 수준의 개념적 연구에 머물러 있어 상용화 가능성이 낮은 것으로 평가돼 왔다.
삼성전자 연구진은 이 연구에서 빛을 내는 양자점 박막층 위에 양자점들을 이어주는 가교기술을 적용, 발광효율을 10배 이상 높이고 액상공정으로 발광소자의 모든 층을 인쇄방식으로 구현, 대면적 디스플레이를 저비용으로 구현할 수 있게 했다.
이들은 발광층인 양자점 박막층의 가교연결로 박막 자체의 물리적인 특성이 변해 전하 주입 에너지 장벽이 낮아짐으로써 효율적 발광이 가능하고 전하수송층에 기존 유기재료 대신 무기재료를 사용, 전기적 성능과 신뢰성도 크게 높였다고 설명했다.
연구진은 이 기술로 휴대전화와 PDA, 휴대용 게임기 등에 널리 사용되는 4인치 QVGA 디스플레이를 제작하는 데도 성공했다.
최미혜 기자 lmisonaral@naver.com
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