퀀텀닷 시대 한 발짝 더…효율 향상 기술 개발

퀀텀닷 시대 한 발짝 더…효율 향상 기술 개발
KAIST 조용훈 물리학과 교수팀 "금속 나노 배열 구조 이용"



(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 조용훈 물리학과 교수 연구팀이 금속 나노 배열 구조를 이용해 퀀텀닷(Quantum Dot) 발광다이오드(LED) 효율을 높이는 기술을 구현했다고 15일 밝혔다.
안정성과 색 재현성 등 특성을 갖는 퀀텀닷은 유기 발광다이오드(OLED)에 이은 차세대 디스플레이 기술로 주목받는다.
현재 사용되는 퀀텀닷 기반 디스플레이는 파란색 LED를 광원으로 사용해 색을 변환한다.
아직은 가격이 비쌀뿐더러 소재 적용 과정 중 발광 효율을 잃는 단점이 있다.
연구팀은 금속 나노구조가 청색 LED 빛을 받아 발생하는 '국소 표면 플라즈몬 효과'를 이용해 퀀텀닷 발광 효율을 향상했다.
국소 표면 플라즈몬 효과는 나노미터 사이즈의 미세 금속 구조가 빛을 받을 때 표면에 일어나는 자유전자의 거동 현상이다.
알루미늄 금속 나노구조로 녹색 발광 휘도를 증가시키고, 은 금속 나노구조에서 적색 발광 휘도를 늘렸다.
연구팀은 아울러 발광 휘도를 높일 수 있는 LED 구조를 이론적으로 제시하고 구현하기도 했다.



특정 휘도를 얻는 데 필요한 퀀텀닷 양을 많이 줄일 수 있는 만큼 소재 단가를 낮출 수 있을 것으로 연구팀은 보고 있다.
소재 구조를 이론적으로 모델링 했기 때문에 목적에 따라 금속 나노구조를 간단하게 새로 디자인할 수도 있을 것으로 기대된다.
조용훈 교수는 "퀀텀닷 디스플레이에 금속 나노구조를 도입하는 기술이 적절히 도입되면 소재에 필요한 퀀텀닷 양을 줄이는 한편 효율적으로 색 변환을 할 수 있을 것"이라고 말했다.


연구는 한국연구재단 중견연구자 지원사업과 KAIST 기후변화연구 허브사업 지원을 받아 수행했다.
박현철 박사과정이 1 저자로 참여한 이번 연구는 나노과학 분야 국제 학술지 '스몰'(Small) 지난해 12월 27일 자 표지 논문에 선정됐다.
walden@yna.co.kr
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