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반도체 양자점(퀀텀닷)을 형광체로 이용해 고품질 LED를 만드는 원천기술이 개발됐다.
한국기계연구원(원장 이상천) 나노역학연구실 한창수 박사팀은 지식경제부 산업원천 연구개발사업인 `나노양자점 형광체 기반 차세대 LED 모듈 개발사업(참여기업 탑엔지니어링)을 통해 다중껍질 양자점이 포함된 복합체에 자외선을 쬐어 양자점의 발광효율을 두 배로 높이는데 성공함에 따라 적은 양의 양자점만으로 고품질의 LED를 구현할 수 있게 됐다고 19일 밝혔다.
반도체 양자점에 대한 국내외 연구는 아직 초기단계이며 양자점 복합체를 자외선 처리를 통해 고효율의 형광 복합체로 제조한 것은 이번이 처음이다.
반도체 양자점은 지름 2∼10㎚(나노미터) 크기의 반도체 결정으로 화학적 합성 공정을 통해 만든다. 같은 성분임에도 크기가 바뀌면 색깔이 바뀌며 LED, OLED, 태양전지, 바이오 표시자, 바이오센서, 위조방지 인쇄 등의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
이번 기술 개발로 자연색의 70% 수준인 기존 LED의 색 선명도가 91%까지 높아졌다는게 기계연 측의 설명이다. 기존에는 미세한 색 표현이 어려워 제작 과정에서 불량 LED를 많이 생산했으나 양자점을 이용하면 미세 색조절이 가능해 불량률도 낮출 수 있게 됐다.
한창수 박사는 "이번에 개발한 양자점의 발광 증강 기술은 LED를 포함해 향후 양자점이 포함된 모든 복합소재 이용 제품군의 성능을 극대화하고 상용화를 앞당기는데 크게 기여할 것으로 보인다"고 말했다.
한편 이번 기술은 현재 국내특허를 출원한 상태며 국제특허 출원을 앞두고 있다. 최근 재료 분야 저널인 어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials) 온라인판에 게재됐다.
배옥진 기자 withok@dt.co.kr
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