전자부품연구원(KETI)은 독일 프라운호퍼 응용고분자연구소와 함께 카드뮴이 없는 친환경 InP 퀀텀닷(양자점) 반도체를 적용한 투명 디스플레이 기술을 개발했다고 12일 밝혔다.

퀀텀닷 반도체란 최근 각광받는 디스플레이 소재로 기존의 LCD나 OLED보다 자연색 그대로를 보여주고, 색재현율이 높아 많은 관심을 받고 있다.

이제까지 카드뮴이 없는 친환경 퀀텀닷은 소재합성 및 신뢰성 확보의 어려움으로 개발이 어려웠다. 이번에 KETI가 개발한 투명 디스플레이 기술은 가시광 영역(400~700nm)에서의 투과율이 최대 85% 수준으로 퀀텀닷이 적용된 발광소자 중에서 세계적 수준이다.

KETI는 프라운호퍼 응용고분자연구소의 높은 발광 특성과 안정성을 갖는 친환경 퀀텀닷을 활용해 개발했다.

기존에 전자 수송층으로 사용되던 유기 반도체 대신 무기산화물 반도체(ZrO2) 나노입자를 적용해 공정성 및 내구성을 개선했으며, 투과도를 높이기 위해서 기존에 사용되던 얇은 금속, 나노와이어, 그래핀 등의 상부 전극 대신, 새로운 투명 산화물 스퍼터링 공정을 적용해 유기 반도체 소재로의 증착 시 발생하던 손상 문제를 개선해 내구성 문제를 해결했다.

향후, 센서나 디스플레이 패널 등 다양한 웨어러블 스마트 디바이스용 입출력 장치에 적용할 수 있고, 플렉서블 기판 상에 구현이 가능해 유연 투명 전자소자로 널리 활용될 것으로 예상된다.

KETI 오민석 박사는 “친환경 양자점 발광소재 공정기술, 무기산화물 나노입자 기술, 개선된 투명 산화물 전극 공정 등을 융합해 새로운 소자를 개발했다”며, “향후 양산화를 위한 상용화
연구를 지속하겠다”고 밝혔다.

이 기술은 산업통상자원부 산업융합원천기술개발사업의 일환으로 개발됐다.