IBS, 세계 최초 고해상도 양자점LED(QLED) 개발

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머리카락 40분의 1 두께, 세계서 가장 얇다

국내 연구진이 세계에서 가장 얇으면서 자유롭게 휘어지는 ‘양자점 발광다이오드(QLED)’를 개발했다. 초박막 필름 형태의 디스플레이 구현이 가능해 피부 부착형 제품 개발도 가능할 것으로 기대된다.


IBS 나노입자연구단이 개발한 초박형 고해상도 QLED 디스플레이를 피부에 부착한 모습.
<IBS 나노입자연구단이 개발한 초박형 고해상도 QLED 디스플레이를 피부에 부착한 모습.>

기초과학연구원(IBS·원장 김두철) 나노입자연구단(단장 현택환)은 머리카락 40분의 1 두께(2.6 마이크로미터)의 휘어지는 고해상도 QLED 소자를 개발했다고 14일 밝혔다.

QLED는 유기물로 빛을 내는 유기발광다이오드(OLED)에 비해 진화한 차세대 발광소자다. 나노크기(10억분의 1m)의 양자점을 발광소자로 사용하는 방식으로 전류를 흘려주면 양자점이 청색, 녹색, 적색 빛을 낸다. OLED에 비해 색 재현율이 우수하고 수분과 산소 등 주변 환경에 대한 안정성도 높다.

연구팀은 두께가 얇은 초박막 필름 소자로 개발해 제품을 구부리고 늘릴 수 있다. 저전압에서도 작동해 손목 등 사람 피부에 부착시킨 상태에서도 사용할 수 있다. 해상도는 세계 최고 수준인 2460ppi로 최신 스마트폰인 갤럭시S6(577ppi)나 G3(538ppi), 아이폰6(326ppi) 보다 4~7배나 뛰어나다.

연구진은 양자점 나노입자를 기판에 고르게 잘 배열하는 음각 전사-인쇄 기술도 개발했는데, 기판에 넓게 적용할 수 있어 대량생산에 용이하다.


연구팀은 관련기술을 올해 초 국내에 특허 출원했고 국제 특허 출원도 준비 중이다.

연구를 주도한 현택환 단장과 김대형 연구위원은 “두껍고 휘어지기 어려웠던 기존 웨어러블 기기 단점을 완전히 해결하면서 초고해상도를 가진 양자점 발광다이오드는 세계 최초”라며 “발광다이오드(LED) 분야에서 미국 등 선진국을 확실히 앞섰다는 의미”라고 말했다.

연구결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 14일자에 게재됐다.

권건호기자 wingh1@etnews.com