［헤럴드경제=최상현 기자］금속나노 배열 구조를 이용해 퀀텀닷(Quantum Dot) 발광다이오드(LED)의 효율을 향상시킬 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
이 기술로 차세대 디스플레이 기술이 한 단계 발전하는 데 기여할 것으로 기대된다.
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| 금속 나노구조가 있을 경우와 없을 경우의 발광 세기 차이를 보인 스펙트럼. 안쪽 사진은 적색과 녹색 퀀텀닷에서 색변환이 일어나는 모습. [제공=KAIST］ |
현재 사용되는 퀀텀닷 기반의 디스플레이는 청색 LED를 광원으로 사용하는 방식이다.
이 방식은 높은 가격의 퀀텀닷을 이용하기 때문에 디스플레이 소자의 단가가 높아진다. 또 액체 상태인 퀀텀닷을 소재에 적용하기 위해 공기 중에 말리면 발광 효율이 급격히 저하되는 단점이 있다.
KAIST 물리학과 조용훈 교수 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 금속 나노구조가 청색 LED의 빛을 받으며 발생하는 국소 표면 플라즈몬 효과를 이용했다.
이를 통해 퀀텀닷의 발광효율을 증가시키고 발광 휘도를 높일 수 있는 LED 구조를 이론적으로 제시하고 구현하는 데 성공했다.
조 교수는 “향후 퀀텀닷 디스플레이에 금속 나노구조를 도입하는 기술이 적절히 도입되면 소재에 필요한 퀀텀닷의 양을 줄이고 효율적인 색 변환을 통해 단가를 낮출 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
이번 연구는 나노과학 분야 국제 학술지 ‘스몰(Small)’ 12월 27일자 표지 논문에 선정됐다.
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