반도체 양자점을 형광체로 이용해 고품질 LED(발광 다이오드)를 제조할 수 있는 원천기술이 세계 처음 개발됐다.
한국기계연구원(원장 이상천) 나노역학연구실 한창수 박사팀은 지식경제부 산업원천 연구개발사업의 지원을 받아 자외선을 쬐는 방법으로 LED에 들어가는 양자점의 발광효율을 2배 이상 높이는 데 성공했다고 19일 밝혔다.
이는 적은 양의 양자점만으로도 고품질의 LED를 구현할 수 있다는 것을 의미한다.
반도체 양자점은 지름이 2～10㎚ 크기인 반도체 결정으로, 화학적 합성 공정을 통해 만든다. 같은 성분임에도 크기가 바뀌면 색깔이 바뀌는 특성이 있다. 이 기술 개발에는 탑엔지니어링이 참여했다.
연구진은 이 기술로 자연색의 70% 수준인 기존 LED의 색 선명도를 91%까지 높일 수 있다고 설명했다. 기존에는 미세한 색 표현이 어려워 제작 과정에서 불량 LED가 많이 생산됐다.
연구책임자인 한창수 박사는 “지금까지는 양자점의 효율이나 광안정성이 낮아 실용화에 어려움을 겪어왔다”며 “이번에 개발한 양자점의 발광 증강기술은 LED를 포함해 향후 양자점이 포함된 모든 복합소재를 이용하는 제품군에 적용 가능하다”고 말했다.
한편, 이 연구결과는 재료 분야 국제저널인 ‘어드밴스드 머티리얼스’ 온라인판에 게재됐다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.co.kr
