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삼성, 네이처에 ‘자발광 QLED’ 연구 게재…상용화 가능성↑

2019.11.28

삼성전자가 ‘자발광 QLED’ 디스플레이 상용화 가능성을 입증했다. 삼성전자는 11월27일(현지시간) 퀀텀닷 소재의 구조를 개선한 자발광 QLED 최신 연구 결과를 세계적인 학술지 ‘네이처’에 게재했다고 밝혔다.

퀀텀닷은 차세대 디스플레이 소재로 주목 받았지만, 효율성 등의 문제로 자발광 QLED 상용화까지는 시간이 걸릴 것으로 평가돼 왔다. 현재는 비자발광 QLED가 상용화된 상태다. 기존 LCD 백라이트에 퀀텀닷 필름을 붙여 색재현율을 높이는 방식으로 활용되고 있다.

| 비자발광 방식의 삼성전자 2019년형 QLED TV

이번에 삼성전자는 퀀텀닷 소재 한계를 개선해 발광 효율과 사용 시간을 크게 높였다. 자발광 QLED 소자의 발광 효율을 21.4%까지 올리고, 소자 구동 시간을 업계 최고 수준인 100만 시간(휘도 100니트 반감수명 기준)으로 구현했다.

자발광 QLED 소자의 발광 효율을 21.4%까지 올리고, 소자 구동 시간을 업계 최고 수준인 100만 시간(휘도 100니트 반감수명 기준)으로 구현했다.

특히, 빛 손실 개선을 위해 퀀텀닷 입자의 발광 부분인 코어의 표면 산화를 억제하고, 코어 주위를 둘러싼 쉘을 결함 없이 대칭 구조로 균일하게 성장시킴과 동시에 두께를 증가시켜 에너지 손실을 최소화했다. 삼성전자는 쉘 표면에 있는 리간드를 더 짧게 만들어 전류 주입 속도를 개선함으로써 QLED 소자의 발광 효율을 높이고, 수명을 늘릴 수 있었다고 설명했다.

| (왼쪽부터) 삼성전자 종합기술원 원유호 전문연구원, 장은주 펠로우

이번 연구 논문의 교신저자인 삼성전자 종합기술원 장은주 펠로우는 “삼성의 독자적인 핵심 소재 기술로 차세대 디스플레이 상용화 가능성을 보여줬다”라며 “앞으로 새로운 구조의 퀀텀닷을 활용한 친환경 디스플레이의 개발 범위가 확대되기를 기대한다”라고 말했다.

제 1저자인 삼성전자 종합기술원 원유호 전문연구원은 “이번 연구는 퀀텀닷 소재가 만들어지는 메커니즘을 이해해 쉘 두께에 상관없이 고효율의 퀀텀닷을 만드는 방법을 개발했다는 데 의미가 있다”라며 “소자에서 퀀텀닷 사이의 에너지 소모를 최소화하고, 전하 균형을 조절하여 QLED의 효율과 수명 개선의 방법을 제시한 것”이라고 밝혔다.

한편 삼성전자는 지난 2015년 업계 최초로 카드뮴 없는 퀀텀닷 TV 제품을 출시했다. 또 새로운 구조의 퀀텀닷 자발광 QLED 소재와 소자 구조 특허 170여건을 확보하는 등 차세대 디스플레이 개발을 주도하고 있다.

spirittiger@bloter.net

사랑과 정의의 이름으로 기술을 바라봅니다. 디바이스와 게임, 인공지능, 가상현실 등을 다룹니다.