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서울대 이창희(전기·정보공학부) 교수
서울대·동아대 공동연구팀
국내 연구진이 차세대 디스플레이 소자로 각광받고 있는 ‘양자점 발광소자’(QLED)의 최고 효율을 달성했다.
서울대 이창희(사진·전기·정보공학부)·차국헌(화학생물공학부)·이성훈(화학부) 교수와 동아대 곽정훈(전자공학과) 교수 공동연구팀은 1일 음극과 양극 구조를 뒤집어 기존보다 2~3배 이상 높은 에너지효율을 지닌 새로운 발광소자를 만들었다고 밝혔다.
양자점은 카드뮴셀레나이드(CdSe) 등이 중심을 이루는 반도체 나노결정으로, 같은 물질이면서도 크기에 따라 다른 빛을 낸다. 양자점은 최근 상용화한 ‘유기발광소자’(OLED)의 비싼 유기물질을 대체할 물질로 주목받고 있다. 그러나 양자점 발광소자는 내부 구조적 문제로 효율이 낮은 한계가 있었다.
연구팀은 에너지 효율이 떨어지는 문제를 양극(투명전극)과 음극(금속전극)의 역할을 바꾸는 방법으로 해결해 에너지 효율을 최고(빨간색) 7.3%에서 최저(파란색) 1.7%로, 기존 연구성과보다 2~3배 높였다. 최대휘도(밝기)도 빨간색 2만3천니트(nit), 초록색 21만8천니트, 파란색 2250니트로 2~3배 향상됐다. 보통 텔레비전이 500니트, 휴대전화가 100니트 정도 된다.
연구팀의 논문은 나노과학 분야의 권위지인 <나노레터스>에 게재됐으며, 화학·재료 분야 학술지 <화학과 공학 뉴스> 4월호에 소개됐다.
이창희 교수는 “양자점 발광소자가 유기발광소자의 효율을 따라잡는 데는 약 5년 정도 걸릴 것”이라며 “5년 정도 상용화 준비작업을 마치면 양자점 디스플레이의 양산이 가능해질 것”이라고 말했다.
이근영 선임기자 kylee@hani.co.kr
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