삼성전자, '자발광 QLED 상용화 가능성' 입증…업계 최초

▲퀀텀닷 구조 (사진제공=삼성전자)

삼성전자가 업계 최초로 ‘자발광 QLED(양자점발광다이오드) 디스플레이’의 상용화 가능성을 입증했다.

자발광 QLED는 선명한 빛을 표현할 수 있고, 무기물이기 때문에 전류 구동 시 효율과 수명을 더욱 증가시킬 수 있다는 장점을 지녔다.

삼성전자는 27일(현지시간) 퀀텀닷 소재의 구조를 개선해 자발광 QLED 소자의 성능을 끌어올렸다는 최신 연구 결과를 세계적 학술지 ‘네이처(Nature)’에 게재했다.

네이처에 게재된 내용에는 QLED 소자의 발광 효율 21.4%를 달성하고 소자 구동 시간을 업계 최고 수준인 100만 시간(휘도 100니트 반감수명 기준) 구현을 골자로 한다.

삼성전자 종합기술원 장은주 펠로우(교신저자)는 “삼성의 독자적 핵심 소재 기술로 차세대 디스플레이 상용화 가능성을 보여줬다”며 “앞으로 새로운 구조의 퀀텀닷을 활용한 친환경 디스플레이의 개발 범위가 확대되기를 기대한다”고 말했다.

삼성전자는 연구를 통해 자발광 QLED 소자의 발광 효율과 사용 시간을 크게 향상시켰다. 특히 빛 손실 개선을 위해 퀀텀닷 입자의 발광 부분인 코어(Core)의 표면 산화를 억제했다.

코어 주위를 둘러싼 쉘(Shell)을 결함 없이 대칭 구조로 균일하게 성장시킴과 동시에 두께를 증가시켜 에너지 손실도 최소화했다.

이외에도 쉘 표면에 있는 리간드(Ligand)를 더 짧게 만들어 전류 주입 속도를 개선함으로써 QLED 소자의 발광 효율을 높였다.

삼성전자 종합기술원 원유호 전문연구원(제 1저자)은 “이번 연구는 퀀텀닷 소재가 만들어지는 메커니즘을 이해해 쉘 두께에 상관없이 고효율의 퀀텀닷을 만드는 방법을 개발했다는 데 의미가 있다”고 강조했다.