▲ 이창희 서울대학교 전기정보공학부 교수 .

국내 연구자가 개발한 고효율 양자점발광다이오드가 디스플레이계에 또 다른 혁명을 가져올 것으로 보인다.

미래창조과학부(장관 최양희)와 한국연구재단(이사장 정민근)은 상온에서 세계 최고 효율을 갖는 삼원색(적색·녹색·청색) 양자점 발광다이오드를 개발한 서울대학교 이창희 교수(李昌熙, 50세)를 이달의 과학기술자상 7월 수상자로 선정하였다.

양자점 발광다이오드(quantum dot light emitting diode, QLED)란 양자점 박막을 발광 층으로 형성한 발광다이오드로 전기장을 가하면 음극에서 주입된 전자와 양극에서 주입된 양공이 양자점 내부에서 재결합하여 빛을 낸다.

현재 양자점 발광다이오드의 발광효율은 1~2%수준으로 수십시간의 수준에 머물러 있어 QLED의 사용화를 위해서 OLED 같이 5~20%의 효율과 수만시간의 수명 확보가 과제로 남아있었다.

이창희 교수는 기존의 양자점 발광다이오드 구조에서 양극과 음극의 위치를 바꾼 ‘역구조 양자점 발광다이오드’를 세계 최초로 개발해 기존 소자보다 3배 이상 높은 발광효율(5~7%)과 100배 이상 긴 수명(약 1000시간)을 확보하는 선도적인 연구 성과를 달성하였다.

연구 결과는 권위 있는 학술지인 나노레터스에 게재되어 120회 이상 인용되었고 이창희 교수는 국제디스플레이학회의 특별 공로상(2014)을 수상하여 연구의 우수성을 인정받았다.

최근에는 연구 성과를 활용하여 세계 최초로 고효율 백색 양자점 발광 다이오드와 순수 자외선을 방출하는 양자점 발광다이오드를 개발하였다.

이창희 교수는 “공동연구를 수행한 차국헌 교수, 이성훈 교수께 감사드리며 연구실 학생들에게 고마움을 전한다.”며, “앞으로도 양자점 및 유기반도체 기반의 발광다이오드, 디스플레이, 태양전지의 성능을 월등히 높일 수 있는 연구를 통해 학문 및 산업 발전에 기여하겠다.”고 수상소감을 밝혔다.

한편, 이달의 과학기술자상은 과학기술 마인드 확산과 과학기술자의 사기 진작을 위해 1997년부터 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정하여 미래창조과학부장관상과 상금을 수여하고 있다.

▲ (좌) 본 연구진이 개발한 역구조 양자점 발광다이오드의 모식도. (우) 양자점의 구조와 청색, 녹색, 적색 양자점 발광다이오드 사진. 사진 내부의 빨간색 숫자는 각 소자의 구동전압을 나타낸다..