[비욘드포스트 강기성 기자] 삼성전자가 ‘퀀텀닷 소재의 한계라고 할 수 있는 자발광 QLED 디스플레이의 상용화 가능성을 보였다.

삼성전자는 27일(현지시간) 퀀텀닷 소재의 구조를 개선해 자발광 QLED 소자의 발광효율 21.4%를 달성하고, 소자 구동 시간을 업계 최고 수준인 100만 시간으로 구현한 연구결과를 세계적인 학술지인 네이처에 게재했다.

다시말해 삼성전자는 이번 연구를 통해 자발광 QLED 소자의 발광 효율과 사용 시간을 크게 향상했다.

자발광 QLED는 전 가시광 영역에서 선명한 빛을 표현할 수 있고, 무기물이기 떄문에 전류 구동시 효율과 수명을 증가시킬 수 있다. 아울러 스스로 빛과 색을 내기 때문에 백라이트와 컬러필터가 필요없어 얇고 휘어질 수 있는 디스플레이 구현이 가능해 진다.

퀀텀닷은 코어, 쉘, 리간드로 이뤄진 나노크기의 입자다.

빛 손실 개선을 위해 퀀텀닷 입자의 발광 부분인 코어의 표면 산화를 억제하고, 코어 주위를 둘러싼 셸을 결함 없이 대칭 구조로 균일하게 성장시킴과 동시에 두께를 증가시켜 에너지 손실을 최소화했다.

또한, 퀀텀닷 입자가 서로 뭉치는 현상을 막아주는 리간드를 더 짧게 만들어 전류 주입 속도를 개선함으로써 QLED 소자의 발광 효율을 높이고 수명을 늘릴 수 있었다.

원유호 삼성전자 종합기술원 전문연구원(제1저자)은 "이번 연구는 퀀텀닷 소재가 만들어지는 메커니즘을 이해해 셸 두께에 상관없이 고효율의 퀀텀닷을 만드는 방법을 개발했다는 데 의미가 있다"며 "소자에서 퀀텀닷 사이의 에너지 소모를 최소화하고, 전하 균형을 조절하여 QLED의 효율과 수명 개선의 방법을 제시한 것"이라고 설명했다.

강기성 비욘드포스트 기자 news@beyondpost.co.kr