나노 크기의 양자점 물질을 발광소자로 사용하기 때문에 전류를 흘려주면 양자점이 청색·녹색·적색 빛을 내는데 OLED에 비해 색 재현율이 우수하고 주변 환경에 대한 안정성이 높다. 한국과 주요 선진국에서 관련 연구가 활발하지만 아직 상용화 단계에 이르지 못한 상태다.

이번에 개발된 QLED는 두께가 머리카락의 40분의 1에 불과한 초박막 필름 소자로 마음대로 구부리고 늘릴 수 있을 뿐만 아니라 저전압에서도 작동하기 때문에 사람의 피부에 부착시킨 상태에서 사용이 가능하다. 특히 해상도는 세계 최고 수준인 2460ppi로 OLED나 LCD를 사용하는 최신 스마트폰의 4∼7배, HDTV의 42배에 달한다.

연구팀은 양자점 나노입자를 기판에 고르게 배열하는 음각 전사-인쇄 기술을 통해 해상도를 획기적으로 향상시켰다. 게다가 이 기술은 넓은 면적에 간단하게 적용할 수 있어 대량생산에도 용이하다. 이 기술이 상용화되면 사람 손목 피부에 디스플레이를 구현하는 게 가능하다고 연구팀은 설명했다.

현택환 나노입자연구단장은 “두껍고 휘어지기 어려웠던 기존 웨어러블 기기의 단점을 완전히 해결하면서 초고해상도를 가진 양자점 LED를 처음 개발했다”며 “앞으로 제품과 생산공정 기술을 개발하면 대량생산도 가능하다”고 말했다. 이번 연구결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 5월 14일자 온라인판에 게재됐다.

유주경 기자 willowind@ggilbo.com