경기대·홍익대 공동연구팀, 양자점·OLED 융합 백색 발광소자 개발

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차세대 디스플레이 소재로 주목받는 양자점(QD)과 유기발광다이오드(OLED)를 융합해 성능을 극대화 한 신개념 발광소자가 개발됐다.

한국연구재단(이사장 노정혜)은 김지완 경기대 신소재공학과 교수팀과 양희선 홍익대 신소재공학과 교수팀이 양자점에 OLED를 적층한 백색 발광소자를 개발했다고 21일 밝혔다.

개발 소자 모식도 이미지
<개발 소자 모식도 이미지>

백색광을 내는 것은 디스플레이 분야 기본 기술이다. 특히 차세대 디스플레이 소재인 양자점 기술 분야 핵심 요건이다. 양자점은 스스로 빛을 내는 수 나노미터(㎚) 크기 반도체 결정이다. OLED를 이을 핵심 디스플레이 소재로 주목받는데, 아직은 적·녹·청 단색 소자 연구가 주로 이뤄지고 있다. 이들 색을 혼합해 효율, 밝기, 연색성 등이 훌륭한 백색광을 만들기 어려운 상황이다.

경기대·홍익대 연구팀은 양자점과 OLED를 융합해 이전보다 뛰어난 양자점 기반 백색 발광소자를 개발했다.

개발된 소자가 방출하는 빛의 스펙트럼과 실제 소자 사진
<개발된 소자가 방출하는 빛의 스펙트럼과 실제 소자 사진>
김지완 경기대 교수
<김지완 경기대 교수>

발광소자 하부에 녹색과 청색 양자점을 형성하고, 그 위에 적색을 내는 OLED 물질을 형성했다. 이렇게 만든 백색 발광소자는 그동안 발표된 양자점 기반 백색 발광소자 가운데 최고 수준 효율과 밝기를 낸다. 9% 외부양자 효율, 2만 니트 수준 휘도를 기록했고, 얼마나 풍부한 색을 나타내는지를 다루는 지표인 '연색성'도 높다. '양자점 역구조'를 기반으로 세계 최고 수준 성능을 내는데도 성공했다.

양희선 홍익대 교수
<양희선 홍익대 교수>

김지완 교수는 “무기 양자점 물질과 유기 OLED 물질을 접목해 새로운 백색 전계 발광소자를 개발했다”며 “미래 디스플레이와 고체 조명 고효율 백색 발광소자에 적용할 수 있다”고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com