금속 나노구조로 효율성 강화
국내 연구진이 퀀텀닷 디스플레이 소자의 단가를 줄일 수 있는 기술을 개발했다.
KAIST(총장 신성철) 물리학과 조용훈 교수팀은 금속나노 배열 구조를 이용해 퀀텀닷 발광다이오드(LED)의 효율을 높이는 기술을 개발했다고 15일 밝혔다.
'퀀텀닷'은 빛을 받으면 각각 다른 색을 내는 양자(퀀텀)를 나노미터 단위로 주입한 반도체 결정을 말한다. 현재 사용되는 퀀텀닷 기반 디스플레이는 청색 LED를 광원으로 사용해 녹색과 적색 퀀텀닷의 색을 변환하는 방식이다. 이런 방식은 높은 가격의 퀀텀닷을 이용하가 때문에 디스플레이 소자의 단가가 높아진다. 또 액체 상태인 퀀텀닷을 소재에 적용하기 위해 공기 중에 말리면 발광 효율이 급격히 낮아진다.
연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 금속 나노구조가 청색 LED의 빛을 받으면 발생하는 국소 표면 플라즈몬 효과를 이용해 퀀텀닷의 발광효율을 높였다. 또 발광 휘도를 높일 수 있는 LED 구조를 이론적으로 제시하고 구현하는 데 성공했다. 이 구조는 기본 청색 LED를 광원으로 이용해 알루미늄 금속 나노구조와 녹색 퀀텀닷의 발광 휘도를 높이고, 은 금속 나노구조와 적색 퀀텀닷의 발광 휘도를 증가시키는 방식이다. 이는 금속 나노구조를 통해 특정 휘도를 얻기 위해 필요한 퀀텀닷의 양을 많이 줄일 수 있다는 의미다.
조용훈 교수는 "앞으로 퀀텀닷 디스플레이에 금속 나노구조를 도입하는 기술을 적절히 도입한다면 소재에 필요한 퀀텀닷의 양을 줄이고 효율적인 색 변환을 통해 단가를 줄일 수 있을 것"이라고 말했다.
이번 연구결과는 나노과학 분야 국제 학술지 '스몰'(Small)에 발표됐다.
남도영기자 namdo0@dt.co.kr
KAIST(총장 신성철) 물리학과 조용훈 교수팀은 금속나노 배열 구조를 이용해 퀀텀닷 발광다이오드(LED)의 효율을 높이는 기술을 개발했다고 15일 밝혔다.
'퀀텀닷'은 빛을 받으면 각각 다른 색을 내는 양자(퀀텀)를 나노미터 단위로 주입한 반도체 결정을 말한다. 현재 사용되는 퀀텀닷 기반 디스플레이는 청색 LED를 광원으로 사용해 녹색과 적색 퀀텀닷의 색을 변환하는 방식이다. 이런 방식은 높은 가격의 퀀텀닷을 이용하가 때문에 디스플레이 소자의 단가가 높아진다. 또 액체 상태인 퀀텀닷을 소재에 적용하기 위해 공기 중에 말리면 발광 효율이 급격히 낮아진다.
연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 금속 나노구조가 청색 LED의 빛을 받으면 발생하는 국소 표면 플라즈몬 효과를 이용해 퀀텀닷의 발광효율을 높였다. 또 발광 휘도를 높일 수 있는 LED 구조를 이론적으로 제시하고 구현하는 데 성공했다. 이 구조는 기본 청색 LED를 광원으로 이용해 알루미늄 금속 나노구조와 녹색 퀀텀닷의 발광 휘도를 높이고, 은 금속 나노구조와 적색 퀀텀닷의 발광 휘도를 증가시키는 방식이다. 이는 금속 나노구조를 통해 특정 휘도를 얻기 위해 필요한 퀀텀닷의 양을 많이 줄일 수 있다는 의미다.
조용훈 교수는 "앞으로 퀀텀닷 디스플레이에 금속 나노구조를 도입하는 기술을 적절히 도입한다면 소재에 필요한 퀀텀닷의 양을 줄이고 효율적인 색 변환을 통해 단가를 줄일 수 있을 것"이라고 말했다.
이번 연구결과는 나노과학 분야 국제 학술지 '스몰'(Small)에 발표됐다.
남도영기자 namdo0@dt.co.kr
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