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삼성전자, 네이처에 “QLED도 자발광 가능하다” 발표

발행일시 : 2019-11-28 09:30
자발광 QLED 연구를 '네이처'에 게재한 삼성전자 종합기술원 장은주 펠로우, 원유호 전문연구원 [사진=삼성전자] <자발광 QLED 연구를 '네이처'에 게재한 삼성전자 종합기술원 장은주 펠로우, 원유호 전문연구원 [사진=삼성전자]>

삼성전자가 업계 최초로 '자발광 QLED(양자점발광다이오드) 디스플레이의 상용화 가능성'을 입증했다.

삼성전자는 27일(현지시간) 퀀텀닷 소재의 구조를 개선해 자발광 QLED 소자의 발광 효율 21.4%를 달성하고 소자 구동 시간을 업계 최고 수준인 100만 시간(휘도 100니트 반감수명 기준)으로 구현한 최신 연구 결과를 세계적인 학술지 '네이처'에 게재했다.

특히, 이번 연구는 기존 QLED의 태생적 한계도 넘어설 지 주목된다. QLED는 OLED(유기발광다이오드)와 달리, 스스로 빛을 낼 수 없어 뒷면에 백라이트를 탑재해야 했고, 이는 화면 명암비와 색재현력의 저하를 야기했던 까닭이다. 자발광 QLED는 스스로 빛과 색을 낼 수 있어, 백라이트와 컬러필터가 필요 없고 플렉서블/투명 디스플레이까지도 확장 활용이 가능하다.

장은주 삼성전자 종합기술원 펠로우(교신저자)는 "삼성 독자 핵심 소재 기술로 차세대 디스플레이 상용화 가능성을 보여줬다"며 "앞으로 새로운 구조의 퀀텀닷을 활용한 친환경 디스플레이의 개발 범위가 확대되기를 기대한다"고 말했다.

삼성전자는 이번 연구를 통해 자발광 QLED 소자의 발광 효율과 사용시간을 크게 향상시켰다.

빛 손실 개선을 위해 퀀텀닷 입자 발광 부분인 코어의 표면 산화를 억제하고, 코어 주위를 둘러싼 쉘을 결함 없이 대칭 구조로 균일하게 성장시킴과 동시에 두께를 증가시켜 에너지 손실을 최소화했다. 쉘 표면에 있는 리간드는 더 짧게 만들어 전류 주입 속도를 개선함으로써 QLED 소자의 발광 효율을 높이고, 수명을 늘릴 수 있었다.

원유호 삼성전자 종합기술원 전문연구원(제 1저자)은 "이번 연구는 퀀텀닷 소재가 만들어지는 메커니즘을 이해해 쉘 두께에 상관없이 고효율의 퀀텀닷을 만드는 방법을 개발했다는데 의미가 있다"며 "소자에서 퀀텀닷 사이의 에너지 소모를 최소화하고, 전하 균형을 조절하여 QLED의 효율과 수명 개선의 방법을 제시한 것"이라고 말했다.

김광회 기자 elian118@nextdaily.co.kr

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