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ETRI 최수경 박사 "상용화, 갈 길 멀지만 포기하지 않을 것"QLED 밝기 4.5배, 전류효율 1.7배, 전력효율 2.3배 개선시켜
<최수경 ETRI 박사>

"상용화요? 갈 길은 멀지만 가야 할 길이죠. 포기하지 않을 겁니다."

최수경 한국전자통신연구원(ETRI) 박사는 16일 차세대 디스플레이 소자 후보로 떠오르고 있는 양자점 발광다이오드(QLED)의 성능을 획기적으로 높이는 기술개발에 성공했다고 밝히며 이 같이 말했다.

이 개발로 QLED의 밝기는 4.5배, 전류효율은 1.7배, 전력효율은 2.3배 향상됐다. 하지만 상용화까지는 갈 길이 멀다. 

최 박사는 "QLED의 상용화를 위해서는 지금 보다 QLED의 수명이 더 길어져야 한다"고 말했다.

QLED는 자체적으로 빛을 내는 반도체 입자 양자점 디스플레이 기술이다. 기존 OLED는 유기물을 이용했지만 QLED는 양자점을 활용한다는 점에서 다르다. QLED는 OLED에 비해 더 자연에 가까운 색을 재현해내고 더 넓은 색 영역을 제공할 수 있다는 점에서 차이가 있다.

QLED 기술의 난제는 발광 층 내 전자-전공 이동 불균형 현상이다. 전자는 자유롭게 이동할 수 있다는 특징을 지녔지만 정공은 전극과 양자점 에너지 간 전달이 더뎌 이동이 느리다. 전자-전공 사이의 불균형 문제는 QLED의 성능을 떨어뜨리고 수명을 짧게 만들어 상용화의 가장 큰 걸림돌로 꼽힌다.

최 박사는 이 문제 해결을 위해 직접 QLED의 표면을 건드렸다. QLED의 표면은 건드리는 순간 고르게 퍼져있던 양자점이 퍼져 그 성능을 훼손시킨다. 때문에 연구원들 사이에서는 미지의 영역이었다.

최 박사도 연구의 가장 큰 난관으로 "QLED의 표면을 건드리는 것이 가장 어려웠다. 지금껏 QLED의 표면을 건드리지 않는 연구는 많았지만 표면을 건드려 성공한 사례는 드물었다"며 어려움을 토로하면서도 "태양전지분야에서 표면을 건드려 성공했던 기억을 떠올려 QLED에 접목해 성능을 높일 수 있었다"고 말했다.

최 박사는 앞으로의 계획에 대해 "QLED 수명과 관련된 후속연구를 진행할 예정"이라고 밝히며 QLED 상용화를 위해 박차를 가했다.

QLED는 차세대 디스플레이로 증강현실(AR), 가상현실(VR)용 초고해상도 디스플레이와 니어 아이(Near eye) 등 다양한 산업에서 활용 될 예정이다.

이 연구는 ETRI 주요사업인 임플란터블 프론트엔드 기개발 과제의 일환으로 2016년 초부터 2017년 말까지 약 2년동안 진행됐다. 

최 박사의 연구 성과는 저널 오브 메테리얼 케미스트 3월 표지 논문으로 선정됐다.

이 연구성과는 재료 분야 국제 학술지 저널 오브 메테리얼 케미스트리(Journal of Materials Chemistry)에 지난 3월 표지 논문으로 선정됐다.

■논문 제목

Parially pyridine-functionalized quantum dots for efficient red, green, and blue light-emitting diodes

■공동 저자

최수경 ETRI 유연소자연구그룹 박사, 문제현ㆍ조현수ㆍ조남석 책임연구원, 이현구 ETRI 유연소자연구그룹장

 

최민철 기자  snews@s-news.kr

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#ETRI#최수경#한국전자통신연구원#QLED#OLED#양자점#디스플레이#VR#AR#

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