QD-OLED 합친 ‘하이브리드 발광소자’ 개발

[머니투데이 류준영 기자] [김지완·양희선 교수팀 주도…QD 기반 발광소자 중 최고 수준 효율·밝기 구현]

국내연구진이 QD(양자점)와 OLED(유기발광다이오드) 기술의 장점을 합친 발광소자를 개발했다.

개발된 소자의 모식도, 발광층(EML1, 2)이 양자점과 인광 유기분자로 구성되어있음 볼 수 있다/사진=한국연구재단

김지완 경기대 교수와 양희선 홍익대 교수로 이뤄진 공동연구팀이 QD에 OLED를 적층한 고효율 백색 발광소자를 개발했다고 21일 밝혔다.

현재 시판 중인 OLED 디스플레이의 뒤를 이을 차세대 디스플레이 소재로서 QD가 주목받고 있다. QD는 수 나노미터(nm) 규모의 자체적으로 빛을 내는 반도체 결정이다. OLED보다 색 재현이 뛰어나 한국, 미국, 중국 등에서 발광소자 개발 연구가 활발하다.

하지만 아직까지 단색 소자에 연구가 편중, 다양한 색을 갖는 실제 디스플레이에 적용하기에는 부족한 점이 있다. 연구팀은 OLED와 QD를 융합해 적색·녹색·청색 빛이 모두 잘 나오는 백색 발광소자를 개발했다.

용액공정 기반 QD의 높은 효율과 진공공정 기반 OLED의 숙련된 제작기술이 만나, 두 기술의 장점을 모두 살렸다.

개발된 소자의 현미경 이미지, 실제 소자의 단면을 투과 전자 현미경으로 분석한 이미지이다. 나노 입자의 양자점과 그 위에 균질하게 증착된 유기 인광 분자를 확인할 수 있다/사진=한국연구재단

연구팀은 발광소자의 하부를 녹색·청색 두 종류의 QD로 형성하고, 그 위는 적색 빛을 내는 기존 OLED 물질을 형성했다.

이 하이브리드 백색 발광소자는 그동안 발표된 QD 기반 백색 발광소자 중 최고 수준 효율과 밝기를 나타냈다.

김지완 교수는 “무기 QD 물질과 유기 OLED 물질을 접목시켜 새로운 백색 전계 발광소자를 개발했다”며 ”미래 디스플레이와 고체 조명의 고효율 백색 발광소자에 적용할 수 있을 것“이라고 말했다.

이번 연구는 한국연구재단 기초연구사업(중견연구)의 지원을 받았으며, 나노물질 분야 대표 국제학술지인 ‘나노스케일’ 최신호에 게재됐다.

류준영 기자 joon@

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