“고무처럼 늘려도 화질 그대로”…한국이 ‘세계최초 개발’ 일냈다

기초과학연구원 연구팀
신축성 QLED 세계 최초 개발

개발한 퀀텀닷 발광다이오드(QLED) 소자. 신축성을 지녀 당겨도 빛을 낸다. [사진 출처 = 기초과학연구원(IBS)]

국내 연구팀이 고무처럼 늘려도 화질 변화가 없는 퀀텀닷 발광다이오드(QLED) 디스플레이 기술을 개발했다.

기초과학연구원(IBS)은 16일 김대형 나노입자연구단 부연구단장과 현택환 단장 연구팀이 최문기 울산과학기술원(UNIST) 교수, 양지웅 대구경북과학기술원(DGIST) 교수와 함께 세계 최고 성능의 신축성 QLED를 개발했다고 밝혔다.

기존에 개발된 신축성 디스플레이 소자들은 발광부를 제외한 배선부만 늘어나는 구조였다. 잡아당기면 화질이 떨어지고, 기계적 오류 발생 위험이 높아진다는 한계가 있었다.

연구팀은 이 한계를 퀀텀닷을 발광물질로 활용하는 새로운 신축성 발광층을 고안해 해결했다. 연구팀은 “신축성 퀀텀닷 발광층에 적용할 수 있는 고해상도 패터닝 기술도 새롭게 개발해 적색과 녹색, 청색 3색의 픽셀을 모두 함유한 풀컬러 신축성 QLED를 완성했다”고 설명했다.

개발한 QLED 소자의 최고 밝기는 1만5170니트(nits), 구동 전압은 6.2V다. 지금까지 개발된 신축성 QLED 소자 중 가장 우수한 성능이다. 최대 1.5배까지 잡아당겨도 기계적 손상이나 발광 성능 저하가 발생하지 않음도 확인했다. 이 소자로 20인치의 QLED TV를 만든다면 30인치 크기까지 잡아당겨도 동일한 발광 성능을 유지할 수 있다는 것이다.

연구는 국제학술지 ‘네이처 일렉트노릭스’에 15일 온라인으로 공개됐다. 연구팀은 “QLED 소자의 고해상도, 고색재현력이란 장점을 살리면서도 잡아당길 때 성능이 떨어지지 않는 소자를 구현했다”며 “휘도는 높이고, 구동 전압은 낮추는 등 성능 최적화를 위한 후속 연구를 진행하겠다”고 밝혔다.