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[IT뉴스]차세대 디스플레이 기술 ‘QD-LED’ 성능 높일 방법 찾았다

온카뱅크관리자

2024-10-31 12:01:07

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 성균관대, 초실감 XR·VR 디스플레이 구현 위한 원천 소재 개발 
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 <img alt="임재훈 성균관대 교수와 정운호 성균관대 대학원생 연구진이 양자점 전계발광소자의 밝기와 안정성을 한층 더 끌어올릴 수 있는 원천 소재를 개발했다. 사진은 미국의 소재업체 나노코(Nanoco)가 생산한 양자점 소재./나노코 홈페이지" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202410/31/chosunbiz/20241031120109266rijr.jpg" data-org-width="569" dmcf-mid="ukW4REphFU" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202410/31/chosunbiz/20241031120109266rijr.jpg" width="658">
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 임재훈 성균관대 교수와 정운호 성균관대 대학원생 연구진이 양자점 전계발광소자의 밝기와 안정성을 한층 더 끌어올릴 수 있는 원천 소재를 개발했다. 사진은 미국의 소재업체 나노코(Nanoco)가 생산한 양자점 소재./나노코 홈페이지
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 차세대 디스플레이 기술인 양자점 전계발광소자(QD-LED)의 성능을 획기적으로 개선할 수 있는 기술이 나왔다.
 한국연구재단은 임재훈 성균관대 교수와 정운호 성균관대 대학원생 연구진이 양자점 전계발광소자의 밝기와 안정성을 한층 더 끌어올릴 수 있는 원천 소재를 개발했다고 31일 밝혔다. 양자점은 수 ㎚(나노미터, 10억분의 1m) 크기의 초미세 반도체 입자로, 양자점 전계발광소자는 빛을 방출하는 양자점 소자다.
 양자점 기반 전계발광소자는 높은 색 순도로 인해 차세대 디스플레이를 구현할 수 있는 핵심 기술로 주목받고 있다. 하지만 양자점 전계발광소자의 활용 범위를 차세대 초실감 디스플레이, 옥외 디스플레이, 산업용 광원으로 확대하려면 단위 면적당 광량을 범용 디스플레이 대비 10배 이상 높여야 한다. 현재 널리 사용되는 소자의 경우 전도도가 낮고 열적으로 불안정해 기술을 구현하는 데 한계가 있었다.
 연구진은 결함이 제어된 산화니켈과 산화마그네슘 합금 나노입자를 활용해 무기물로 이뤄진 전계발광소자의 외부양자효율을 16.4%까지 높이는 데 성공했다. 외부양자효율은 소자에 주입된 전하 대비 소자 외부로 방출된 광자의 비율이다. 광자는 빛을 이루는 기본 입자다.
 특히 산화니켈과 산화마그네슘 합금 나노입자의 경우 합성 과정에서의 결함으로 효율이 떨어지는 문제가 있었다. 연구진은 이 결함을 제거하기 위해 수산화마그네슘을 나노입자 표면에 처리해 소자 효율을 높였다. 그 결과 무기물로 이뤄진 전계발광소자의 외부양자효율을 기존 기술과 비등한 수준으로 끌어올릴 수 있었다.
 임재훈 교수는 “대한민국 12대 국가전략기술 중 하나인 차세대 초실감 디스플레이에 양자점 기술이 사용될 수 있음을 보인 사례”라며 “무기물 소자의 효율과 안정성을 더욱 높일 수 있도록 산화물 나노입자 합성법을 고도화하고 초고해상도 화소를 제조하는 추가 연구가 필요하다”고 덧붙였다.
 이번 연구는 소재 분야의 국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)’에 지난 9월 23일 게재됐다.
 참고 자료
 Advanced Materials(2024), DOI: https://doi.org/10.1002/adma.202410441
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