반도체 양자점을 형광체로 이용해 고품질 LED를 만드는 원천기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
한국기계연구원 나노역학연구실 한창수 박사팀은 다중껍질 양자점이 포함된 복합체에 자외선(UV)를 쬐어 양자점의 발광효율을 2배로 높이는 데 성공, 적은 양의 양자점만으로 고품질의 LED를 구현할 수 있게됐다고 19일 밝혔다.
양자점 복합체를 자외선 처리를 통해 고효율의 형광 복합체로 제조한 것은 이번이 처음이다.
반도체 양자점은 지름이 2~10㎚ 크기인 반도체 결정으로, 화학적 합성 공정을 통해 생성된다. 같은 성분임에도 크기가 바뀌면 색깔이 바뀌는 특징이 있어 LED, OLED, 태양전지, 바이오센서, 위조방지 인쇄 등의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
연구팀은 이 기술을 활용해 자연색의 70% 수준인 기존 LED의 색 선명도가 91%까지 높아졌다고 설명했다. 기존에는 미세한 색 표현이 어려워 제작 과정에서 불량 LED가 많이 생산됐으나 양자점을 이용하면 미세 색조절이 가능해 이 불량률도 낮출 수 있게 됐다.
한창수 박사는 “현재까지는 양자점의 효율이나 광안정성이 낮아 실용화에 어려움을 겪어왔다”며 “이 기술은 LED를 포함해 향후 양자점이 포함된 모든 복합소재 제품군의 성능을 극대화하고 상용화를 앞당기는데 크게 기여할 것”이라고 말했다.
한편 이번 연구결과는 최근 재료 분야의 권위 있는 저널인 ‘어드밴스드 머티리얼스’ 온라인판에 게재됐다.
