연구진, 53,300니트 밝기 신축성 양자점 디스플레이 보고

Phys.org에 따르면 DGIST 에너지과학공학과 양지웅 교수가 이끈 연구팀은 늘려도 선명한 화질을 유지하는 신축성 양자점 디스플레이(QLED)를 개발했다고 보고했다. 연구 결과는 네이처 나노테크놀로지에 게재됐다. Phys.org는 이번 연구가 UNIST 최문기 교수와 기초과학연구원(IBS) 나노입자 연구단 김대형 부단장이 이끈 연구팀들과 함께 수행됐다고 보도했다. Phys.org는 연구진이 이 기술을 초고해상도 신축성 QLED를 위한 세계 최초의 기반 기술이라고 설명했다고 보도했다.

Phys.org에 따르면 기존 신축성 디스플레이 기술은 인터커넥트라고 불리는 배선만 늘어나고 발광 영역은 변하지 않는다. 이 매체는 따라서 디스플레이가 늘어날수록 빛을 내는 디스플레이 면적 비중이 줄어 화질이 떨어진다고 전했다. 연구진은 픽셀 자체가 고무줄처럼 늘어나는 '고유 신축성'을 지닌 발광 소자를 연구해 왔다고 이 매체는 전했다. 그러나 부드러운 고무 같은 층을 미세한 고해상도 픽셀로 패터닝하는 것은 극히 어려운 일로 입증됐고, 기존 유기 복합 소재는 색 재현율과 밝기가 저하되는 문제를 겪었다고 이 매체는 보도했다.

Phys.org에 따르면 연구팀은 초고해상도 신축성 QLED를 위한 LIFT라는 제조 공정을 개발했다. 이 공정은 발광 나노입자인 양자점을 고무처럼 늘어나는 탄성 고분자와 화학적으로 결합한 뒤, 도장을 찍듯 미세 패턴을 표면에 전사한다. 연구팀은 또한 발광층 표면에 전기 전도성과 접착력을 향상시키기 위한 처리를 적용했다고 이 매체는 전했다.

Phys.org에 따르면 연구팀은 이 공정을 이용해 최대 인치당 16,000픽셀의 픽셀 밀도를 지닌 패턴을 만들고, 늘어나는 적색·녹색·청색 발광층을 사용해 다색 픽셀을 제작했다. 이 소자는 최대 53,300니트의 밝기에 도달했으며, 이 매체는 이를 기존 신축성 발광 소자의 한계였던 15,000니트 이하와 비교했다. Phys.org는 이 밝기가 신축성 소자에서 보고된 최고 수준이라고 설명했다.

이 매체에 따르면 이 소자는 원래 길이보다 약 65% 늘린 상태에서도 기계적 손상이나 화질 저하 없이 안정적으로 작동했다. 양지웅 교수는 이번 연구가 양자점 복합체의 신축성을 유지하면서 표면과 계면을 제어해 미세 픽셀 제작과 발광 성능 향상을 달성했다는 점에서 의의가 있다고 말했다.