이엠앤아이, 차세대 QD 디스플레이용 'ZnBaO 나노 입자' 소재 개발

이엠앤아이는 퀀텀닷(QD) 발광소자의 핵심인 전자수송층(ETL) 소재 개발에 성공했다고 18일 밝혔다.

코어쉘(core-shell) 구조를 가지는 산화아연바륨(ZnBaO) 나노입자로 기존 소재 대비 입자 크기 소형화, 표면 결함 억제, 분산 안정성 개선 등 성능을 크게 향상시켰다는 것이 회사의 설명이다..

이 소재는 10나노미터 이하의 초미세 입자화로 슬롯다이, 잉크젯프린팅 등 대면적 코팅 공정에서도 노즐의 막힘을 줄였다. 건조 후 박막의 균일성과 평탄도도 개선할 수 있다는 평가다. 특히 균일하게 만들어진 코어쉘 구조를 통해 표면 결함을 억제하고 전하 트랩을 최소하며 그동한 상용화에 큰 걸림돌이던 분산 안정성을 크게 개선했다.

기존 산화아연바륨 소재는 전자 주입 장벽이 낮아 효율 개선 여지는 있었으나 결함 발광과 수명 저하가 문제로 지적돼 왔다. 이번 코어쉘 구조는 기존 한계를 극복하면서 전류 효율 향상과 구동 전압 저감, 소자 수명 개선까지 가능할 전망이다.

회사 측은 "QD 전계발광(EL) 디스플레이에서 ETL의 안정성과 균일성은 수율과 직결되는 요소"라며 "이번에 개발한 소재는 차세대 대면적 양산 공정과 고효율 QD 소자 요구를 동시에 충족할 수 있는 솔루션이 되길 기대한다"고 말했다.

이어 "디스플레이의 성능은 어느 한 소재로 결정되지 않고 주변 층과의 조화도 중요한 만큼 최종 상용화를 위해 평가 과정에 적극적으로 임할 것"이라며 "이번 소재 개발 기술은 다른 QD 소재를 만들때도 적용이 가능하다"고 덧붙였다.

이엠앤아이는 ZnBaO 잉크에 대해 글로벌 디스플레이 업체와 공동 평가를 진행할 예정이다. 회사는 바륨(Ba) 외에도 입자 크기가 유사한 다른 도판트를 적용해 전하 이동도를 높일 계획이다. 또 도판트 농도를 조절함으로써 전하 주입을 원활히 하고 디스플레이의 효율과 수명 향상을 도모한다는 전략이다.

박기영 기자 pgys@mt.co.kr