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[IT뉴스]“1.5배 늘려도 화질은 그대로”…IBS, 고무처럼 늘어나는 QLED 개발

온카뱅크관리자

2024-04-16 09:01:11

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">본질적 신축성 지닌 퀀텀닷 디스플레이 소자<br>“자유 형상 디스플레이 시대 앞당길 것”</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="YWdVAViBKk">
          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="Gw93M3VZfc" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="IBS 연구진이 개발한 본질적 신축성을 지닌 퀀텀닷 발광소자. ⓒIBS" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202404/16/dailian/20240416090112389whll.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="WA7X4XqyfE" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202404/16/dailian/20240416090112389whll.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            IBS 연구진이 개발한 본질적 신축성을 지닌 퀀텀닷 발광소자. ⓒIBS
           </figcaption>
          </figure>
          <p dmcf-pid="HaGOpOXD9A" dmcf-ptype="general">국내 연구진이 고무처럼 늘려도 화질 변화가 없는 퀀텀닷(양자점) 디스플레이 원천 기술을 개발했다.</p>
          <p dmcf-pid="XlB1P1KGqj" dmcf-ptype="general">기초과학연구원(IBS) 나노입자 연구단 김대형 부연구단장(서울대 화학생물공학부 교수)과 현택환 단장(서울대 화학생물공학부 석좌교수) 연구팀은 최문기 UNIST 교수, 양지웅 DGIST 교수팀과 공동으로 세계 최고 성능의 신축성 QLED(퀀텀닷발광다이오드) 개발에 성공했다고 16일 밝혔다.</p>
          <p dmcf-pid="Zk1SqSFO2N" dmcf-ptype="general">지금까지 개발된 신축성 디스플레이는 신축 시 발광부를 제외한 배선부만 늘어나는 구조였다. 신축 시 화면에서 발광부가 차지하는 면적 비율(필 팩터)이 감소해 화질이 떨어지고, 발광부와 배선부 간 계면의 기계적 신뢰성이 떨어지는 문제가 발생한다.</p>
          <p dmcf-pid="5jXCuC5rqa" dmcf-ptype="general">화질 저하 문제 해결을 위해서는 신축 시 배선부와 발광층이 모두 늘어나는 ‘본질적 신축성’이 있는 발광소자 개발이 필수다. 본질적 신축성 발광소자 개발을 위한 기존 연구들은 발광물질로 유기전자 복합소재를 활용해 왔다. 하지만 유기전자 복합소재는 이동도 및 색 재현력 측면에서 상용화 수준의 성능에 이르지 못한다는 한계가 있다.</p>
          <p dmcf-pid="1H87i7P3Kg" dmcf-ptype="general">IBS 연구진은 퀀텀닷을 발광물질로 활용하는 새로운 신축성 발광층을 고안했다. 우선 연구진은 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 퀀텀닷과 탄성을 가진 고분자(SEBS-g-MA), 정공 전달 소재를 균일하게 섞은 용액을 제작했다. 이후, 이 용액을 스핀 코팅 기술을 이용해 40나노미터(nm) 두께의 균일한 발광층으로 만들었다.</p>
          <p dmcf-pid="tH87i7P3Ko" dmcf-ptype="general">공동 제1 저자인 김동찬 가천대 교수는 “우리 연구진은 신축성 퀀텀닷 발광층에 적용할 수 있는 고해상도 패터닝 기술도 새롭게 개발했다”며 “발광 소재와 패터닝 기술을 결합해 RGB 3색의 픽셀을 모두 함유한 풀컬러 신축성 QLED 디스플레이 소자를 완성할 수 있었다”고 설명했다.</p>
          <p dmcf-pid="Fy20R0f5bL" dmcf-ptype="general">연구진이 제조한 소자의 최고 휘도(밝기)는 1만5170니트(nits), 구동 전압은 6.2V로 지금까지 개발된 신축성 퀀텀닷 발광소자 중 가장 우수한 성능을 보였다. 기존 성능이 가장 우수하다고 보고된 2022년 미국 스탠퍼드대 연구진이 개발한 소자는 휘도 7450니트, 구동 전압 15V였다.</p>
          <p dmcf-pid="0JSE5ETNKi" dmcf-ptype="general">이 소자는 양옆으로 당기는 힘이 가해져도 기계적 손상이나 발광 성능 저하가 발생하지 않는다. 또, 최대 1.5배까지 늘려도 소자 내 퀀텀닷 간의 거리에 큰 변화가 없었다. 가령, 이 소자로 20인치의 QLED TV를 만든다면, 30인치 크기까지 잡아당겨도 동일한 발광 성능을 유지할 수 있다.</p>
          <p dmcf-pid="pQsaWaIifJ" dmcf-ptype="general">김대형 부연구단장은 “신축성 소자를 활용한 형태 가변 디스플레이는 차세대 디스플레이 발전의 핵심 트렌드”라며 “자동차 내부 곡면 디스플레이 등 플렉서블이나 폴더블 폼팩터로는 구현이 어려운 곳에 우리 연구진이 개발한 기술이 적용돼 자유 형상 디스플레이 시대를 앞당길 수 있을 것”이라고 말했다.</p>
          <p dmcf-pid="UQsaWaIibd" dmcf-ptype="general">연구 결과는 지난 15일(한국시간) 전기․전자 분야 세계적 권위지인 ‘네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics, IF 34.3)’ 온라인판에 실렸다.</p>
         </section> 
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