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

삼성전자는 29일 ‘퀀텀닷’ 소재의 구조를 개선해 QLED 소자의 발광 효율 21.4%를 달성하고, 소자 구동 시간을 업계 최고 수준인 100만 시간으로 구현한 연구 결과를 세계적인 학술지 네이처에 게재했다고 밝혔다.

퀀텀닷은 차세대 디스플레이 소재이지만 효율성 문제 때문에 자발광 QLED의 상용화까지는 시간이 걸릴 것으로 평가돼 왔다. 현재는 비자발광 QLED만 상용화된 상태다.삼성전자는 이번 연구를 통해 자발광 QLED 소자의 사용 시간과 발광 효율을 크게 향상시켰다. 빛 손실 개선을 위해 퀀텀닷 입자의 발광 부분인 ‘코어’의 표면 산화를 억제하고, 코어 주위를 둘러싼 ‘쉘’을 결함 없이 대칭 구조로 균일하게 성장시킴과 동시에 두께를 증가시켜 에너지 손실을 최소화했다. 또 퀀텀닷 입자가 서로 뭉치는 현상을 막아주는 ‘리간드’를 더 짧게 만들어 전류 주입 속도를 개선했다.

원유효 삼성전자 종합기술원 전문연구원은 “이번 연구는 쉘 두께에 상관없이 고효율의 퀀텀닷을 만드는 방법을 개발했다는 데 의미가 있다”면서 “소자에서 퀀텀닷 사이의 에너지 소모를 최소화하고 전하 균형을 조절해 QLED의 효율과 수명 개선의 방법을 제시한 것”이라고 설명했다.

한재희 기자 jh@seoul.co.kr