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국내 연구진이 차세대 디스플레이로 각광받는 ‘양자점 발광소자’의 효율에 영향을 미치는 핵심 요인을 밝혔다. 이번 연구 성과는 차세대 고색순도 디스플레이와 고휘도 조명 등에 폭넓게 적용될 전망이다.
배완기(사진) 한국과학기술연구원(KIST) 광전하이브리드연구센터 박사팀과 이도창 한국과학기술원(KAIST) 교수팀 이창희 서울대학교 교수팀은 22일 발광소자의 발광층에서 발생하는 양자점 사이의 에너지 전달 현상이 소자의 효율을 저하시킨다는 사실을 알아냈다고 밝혔다. 연구진은 나아가 양자점간의 에너지 전달현상이 최소화된 양자점 광원소재를 개발하고, 이를 전계 발광소자에 적용해 세계 최대 밝기를 보이는 고휘도·고성능·고색순도 양자점 발광소자를 개발하는 데까지 성공했다.
양자점 전계 발광소자는 디스플레이나 조명 같이 빛을 내는 제품을 만들기 위해 소자 내부에 양자점들을 필름 형태로 코팅하고 전기를 공급하는 소자다. 양자점은 1~20나노미터 크기의 동그란 반도체 입자다. 크기와 모양에 따라 방출하는 빛의 파장이 손쉽게 조절되고, 높은 광효율과 우수한 색순도를 지니고 있어 차세대 디스플레이나 조명 소재로 기대가 높다. 이번 연구 결과는 재료분야 과학전문지인 ‘어드반스드 매터리얼즈(Advanced Materials)’지 17일호에 게재됐다.
배 박사는 “이번에 규명된 양자점 발광소자의 효율저하 원인을 해결하고 소자의 구동 안정성을 확보하면, 양자점 기반의 차세대 고색순도 디스플레이와 고휘도 조명의 상용화를 앞당길 수 있을 것 보인다”며 “앞으로 높은 안정성을 지닌 양자점 소재와 소자 구조 개발에 집중해 양자점 기반 기술의 상용화에 힘쓸 계획”이라고 강조했다.
