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KAIST, 100배 이상 해상도 차세대 퀀텀닷 프린팅 기술 개발

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KAIST, 100배 이상 해상도 차세대 퀀텀닷 프린팅 기술 개발

KAIST 정연식·전덕영 교수팀, 퀀텀닷 발광 다이오드 성능은 기존 대비 약 7배 향상

KAIST 신소재공학과 정연식 교수(왼쪽부터), 전덕영 교수. 사진=KAIST이미지 확대보기
KAIST 신소재공학과 정연식 교수(왼쪽부터), 전덕영 교수. 사진=KAIST

국내 연구진이 기존 자체발광 풀 컬러 디스플레이 대비 100배 이상 해상도를 개선한 풀 컬러 퀀텀 닷 프린팅 기술 개발에 성공했다.

KAIST(총장 신성철)는 신소재공학과 정연식 교수·전덕영 명예교수 공동 연구팀이 차세대 퀀텀닷 LED(QLED) 기반 디스플레이 실현에 핵심적인 기술인 풀 컬러(적·녹·청) 퀀텀닷 패터닝 프린팅 기술 개발에 성공했다고 6일 밝혔다.

퀀텀닷이란 별도의 장치가 없어도 크기와 전압에 따라 스스로 다양한 빛을 내는 수 나노미터(1 나노미터는 100만분의 1 밀리미터) 크기의 반도체 입자다.

연구팀은 풀 컬러 퀀텀닷 배열의 해상도를 최대 14,000ppi(인치당 픽셀 수) 까지 구현하는데 성공했다. 이 해상도는 현재 8K 디스플레이의 해상도인 117ppi 보다 약 100배 이상에 달한다. 연구팀은 또 기존 퀀텀닷 나노 패턴 구현 방법과는 원리가 다른 초 저압 전사 프린팅 방법을 세계 최초로 개발해, 패턴의 해상도와 프린팅 수율 및 퀀텀닷 발광소자 성능을 극대화하는 데도 성공했다.

초고해상도 풀컬러 퀀텀닷 LED 이미지. 사진=KAIST이미지 확대보기
초고해상도 풀컬러 퀀텀닷 LED 이미지. 사진=KAIST


연구팀 관계자는 "이번 연구 결과를 활용할 경우 적·녹·청 퀀텀닷 픽셀이 개별적으로 발광할 수 있는 초고해상도를 지닌 차세대 능동형 퀀텀닷 LED (Active Matrix QLED) 디스플레이 구현도 가능할 것ˮ이라고 내다봤다. 정연식 교수는 특히 "단일 퀀텀닷 크기를 갖는 극한 해상도 수준의 패턴도 구현이 가능해서 차세대 디스플레이 분야만 아니라 높은 민감도를 갖는 센서나 광학 소자로의 응용까지 기대된다ˮ라고 말했다.

KAIST 신소재공학과 남태원 박사과정이 제1 저자로, 김무현 박사과정이 제2 저자로 참여한 이번 연구는 국제학술지 `네이처 커뮤니케이션스 (Nature Communications)' 6월 16일자 온라인판에 게재됐다.

최영운 글로벌이코노믹 기자 young@g-enews.com