삼성 세계최초 풀컬러 양자점 디스플레이 개발

양자점 디스플레이 대면적화 가능성 증명

네이처 포토닉스 인터넷판 발표

(서울=연합뉴스) 김경희 기자 = 삼성전자가 세계 최초로 풀컬러 양자점 디스플레이 개발에 성공했다.

이 기술은 유기발광다이오드(OLED)를 대체할 차세대 기술로 주목받고 있어 업계에 미치는 영향이 상당할 전망이다.

삼성전자 종합기술원은 23일 양자점 디스플레이의 대면적화를 가능하게 하는 신개념 패터닝 방법을 개발, 4인치 QVGA급(해상도 320×240) 풀컬러 디스플레이를 구현하는데 성공했다고 밝혔다.

이 같은 연구결과는 광학분야 세계적 권위의 국제학술지인 '네이처 포토닉스(Nature Photonics)' 인터넷판에 게재됐다.

양자점 디스플레이는 전자층-발광물질-정공층의 구조로 되어 있는 OLED 디스플레이의 구조에서 가운데 층의 발광물질을 유기물질 대신 양자점으로 대체한 것이다.

양자점은 수 나노미터 크기의 반도체 결정으로, 기존 OLED보다 색 표현과 양자효율이 우수해 차세대 광소재로 주목받아 왔다.

그러나 기존의 디스플레이 패터닝 방식으로는 일정 수준 이상으로 면적을 크게하는 것이 어려워 기술 적용에 어려움을 겪어왔다.

기술원은 2009년 모노컬러 양자점 디스플레이 개발에 성공한 데 이어 이번에 풀컬러 기술 개발에 성공, 차세대 광소재 기술을 선점하게 됐다.

특히 연구팀은 연구에서 잉크젯 방식 등 전통적인 디스플레이 패터닝 대신 전사 프린팅(Transfer Printing)에 의한 패터닝이란 새로운 방법을 적용, 양자점 디스플레이의 대면적화에 성공할 수 있었다.

이들은 적(Red.R), 녹(Green.G), 청(Blue.B) 색상의 양자점막을 각각 서로 다른 웨이퍼상에 형성한 후, 각각의 양자점이 인쇄된 웨이퍼를 스탬프로 눌렀다가 떼는 방법으로 디스플레이 기판 위로 이동시켜 패터닝했다.

이러한 방법을 적용할 경우 양자점 디스플레이를 대면적으로 만들 수 있을 뿐 아니라 양자점을 디스플레이 기판 위로 옮기는 과정에서 양자점을 촘촘하게 재배열해 발광효율도 향상시킬 수 있다는 것이 연구팀의 설명이다.

이들은 이러한 방법으로 유리기판뿐 아니라 플라스틱기판상에도 양자점 디스플레이를 구현하는데 성공, 향후 플렉서블 양자점 디스플레이의 가능성도 증명했다.

이번 연구를 주도한 김종민 삼성 펠로우는 "이번 전사 프린팅에 의한 패터닝 방법 개발은 양자점을 이용한 대면적 디스플레이 개발의 가능성을 보여주었다는 데 의미가 있다"며 "향후 양자점 디스플레이, 양자점 LED, 양자점 태양전지의 구현에 핵심 기반기술이 될 것"이라고 말했다.

kyunghee@yna.co.kr

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