2014.08.28. 동아사이언스

KAIST, 그래핀 양자점 디스플레이 개발 새 기술 선보여

국내 연구진이 개발한 그래핀 양자점의 모습.  - KAIST 제공

국내 연구진이 개발한 그래핀 양자점의 모습. - KAIST 제공
양자점은 원하는 색의 빛을 모두 구현할 수 있는 나노 크기의 소재다. 따라서 디스플레이와 박막 태양전지 등 여러 분야에 양자점을 이용하려는 연구가 활발하다.
하지만 양자점에는 납과 카드뮴 등 인체와 환경에 독성이 있는 물질이 들어가 있어 문제가 됐다. 최근 국내연구진은 이런 중금속을 쓰지 않고 양자점을 만드는 데 성공했다.
KAIST 신소재공학과 전석우 교수와 물리학과 조용훈 교수, 전기및전자공학과 유승협 교수 공동연구팀은 순수 흑연으로만 이뤄진 그래핀 양자점을 개발했다고 28일 밝혔다. 이 양자점은 지름이 5nm 정도로 균일하면서도 높은 양자 효율을 보였다.
KAIST의 전석우 교수(왼쪽), 조용훈 교수(가운데), 유승협 교수(오른쪽)의 모습. - KAIST 제공
'건강한' 그래핀 양자점 개발에 성공한 KAIST 전석우 교수, 조용훈 교수, 유승협 교수(왼쪽부터 차례대로). - KAIST 제공

이번에 개발한 양자점은 생산 과정도 안전하다. 우선 얇은 그래핀 층 사이에 염(Sodium Potassium Tartrate)을 넣어 간격을 벌린다. 여기에 물을 넣고 초음파를 쏘이면 양자점을 얻을 수 있다. 보통 양자점을 만들 때는 황산 등 강한 산 처리를 해야 하지만, 이 과정이 필요 없는 것이다.

연구팀은 또 이 양자점으로 만든 디스플레이가 단위면적(m2) 당 1000칸델라(cd) 이상의 높은 휘도를 나타낸다는 사실을 추가로 확인했다. 이는 휴대전화 화면의 최대 밝기를 넘어서는 광도다.

전 교수는 “양자점의 발광 효율은 더욱 향상시킬 수 있을 것”이라며 “이를 활용하면 종잇장처럼 얇은 디스플레이는 물론 커튼 같은 유연한 물체에도 원하는 정보가 표시되는 기술도 가능할 것”이라고 밝혔다.

연구결과는 ‘어드밴스드 옵티컬 머티리얼스’ 20일자 온라인판에 실렸다.

신선미 기자 vamie@donga.com

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