인더뉴스 이진솔 기자ㅣ삼성전자가 차세대 디스플레이로 불리는 자발광 QLED(Quantum Dot LED) 발광 효율과 사용시간을 향상시켰습니다.
삼성전자는 지난 27일(현지시간) 퀀텀닷 소재 구조를 개선한 연구 결과를 학술지 ‘네이처(Nature)’에 게재했습니다. 자발광 QLED 소자 발광 효율 21.4%를 달성하고 구동 시간을 100만 시간(휘도 100니트 반감수명 기준)으로 구현한 내용이 담겼습니다.
장은주 삼성전자 종합기술원 펠로우(교신저자)는 “삼성의 독자적인 핵심 소재 기술로 차세대 디스플레이 상용화 가능성을 보여줬다”며 “앞으로 새로운 구조의 퀀텀닷을 활용한 친환경 디스플레이의 개발 범위가 확대되기를 기대한다”고 말했습니다.
퀀텀닷은 코어, 쉘, 리간드(Ligand)로 이뤄진 초미세 반도체 입자입니다. 전류를 공급하면 다양한 색을 냅니다. OLED보다 제조 원가가 저렴하고 번인 현상으로부터 자유롭다는 장점이 있습니다. 하지만 충분한 수명 확보가 어려운 점 등 여러 기술적 난제로 상용화가 어려웠습니다.
삼성전자는 이번 연구에서 빛 손실 개선을 위해 퀀텀닷 입자 발광 부분인 코어 표현 산화를 억제하고 코어 주위를 둘러싼 쉘을 대칭 구조로 균일하게 성장시켰습니다. 동시에 두께를 증가 시켜 에너지 손실을 줄였습니다.
또한 쉘 표면에 있는 리간드(Ligand)를 더 짧게 만들어 전류 주입 속도를 개선해 발광 효율과 수명을 높였습니다.
이번 연구에 제1 저자로 참여한 원유호 삼성전자 종합기술원 전문연구원은 “퀀텀닷 소재가 만들어지는 메커니즘을 이해해 쉘 두께에 상관없이 고효율 퀀텀닷을 만드는 방법을 개발한 것이 이번 연구의 의미”라며 “소자에서 퀀텀닷 사이의 에너지 소모를 줄이고 전하 균형을 조절해 QLED 효율과 수명 개선 방법을 제시한 것”이라고 말했습니다.
한편 삼성전자는 지난 2015년 카드뮴 없는 퀀텀닷 TV 제품을 출시한 바 있습니다. 또한 소재와 소자 구조 특허 170여 건을 확보하는 등 차세대 디스플레이 개발에 집중하고 있습니다.
