반도체 양자점을 형광체로 이용해 고품질 발광다이오드(LED)를 만들 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다.

한국기계연구원(원장 이상천)은 19일 나노역학연구실 한창수 박사팀이 '나노양자점 형광체 기반 차세대 LED 모듈 개발사업'을 통해 다중 껍질 양자점이 포함된 복합체에 자외선(UV)을 쬐어 양자점의 발광효율을 2배로 높이고, 적은 양의 양자점만으로 고품질의 LED를 만드는 데 성공했다고 밝혔다.

반도체 양자점이란 2~10나노미터(㎚, 1nm는 10억분의 1m) 크기인 반도체 결정으로, 크기가 바뀌면 색깔이 바뀌는 특징이 있어 LED와 OLED, 태양전지, 바이오센서, 위조방지 인쇄 등의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있다.

이번 기술 개발로 자연색의 70% 수준인 기존 LED의 색 선명도가 91%까지 높아졌다.

기존에는 미세한 색 표현이 어려워 제작 과정에서 불량 LED가 많이 생산됐으나 양자점을 이용하면 미세 색조절이 가능해 불량률도 낮아질 전망이다.

이 기술은 현재 국내특허가 출원됐고 국제특허 출원을 앞두고 있다.

이번 연구결과는 최근 재료 분야의 권위 있는 저널인 '어드밴스드 머티리얼스'지 온라인판에 게재됐다.

한창수 박사는 "지금까지는 양자점의 효율이나 광안정성이 낮아 실용화에 어려움을 겪어왔다"며 "이번에 개발한 양자점의 발광 증강 기술은 LED를 포함해 양자점이 포함된 모든 복합소재 이용 제품군의 성능을 극대화하고 상용화를 앞당기는데 기여할 것"이라고 말했다.