바이오인

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연 구 결 과 개 요

Wearable red-green-blue quantum dot light-emitting diode array using high-resolution intaglio transfer printing

Moon Kee Choi, Jiwoong Yang, Kwanghun Kang, Dong Chan Kim, Changsoon Choi, Chaneui Park, Seok Joo Kim, Sue In Chae, Tae-Ho Kim, Ji Hoon Kim

Taeghwan Hyeon and Dae-Hyeong Kim

(nature communications, in press)

  웨어러블 기기들이 중요한 차세대 전자기기로 주목 받음에 따라 이에 적합한 차세대 고해상도 디스플레이의 중요성이 점점 커지고 있다. 그러나 기존에 연구된 웨어러블 발광다이오드들은 너무 두꺼워 변형이 용이치 않고, 저전압에서 성능이 좋지 않다.

  고해상도 양자점 디스플레이의 구현을 위해서는 다양한 색상의 양자점들을 잘 디자인하여 배열하여야 한다. 연구단은 기존의 딱딱한 전자 소자의 제작과정과 다른 방법으로, 다양한 색상의 양자점을 소자 내에 적합하게 배열하기 위해 양자점 나노입자에 적합한 고해상도 음각 전사-인쇄 기술 개발하였다. 음각 전사-인쇄 방법은 합성된 고성능 나노 재료들을 구부릴 수 있는 플렉서블 기판에 옮길 수 있는 기술이며, 대면적에 걸쳐 적용할 수 있는 쉽고 간단한 방법이다. 이러한 기술을 이용해 삼원색(적색, 녹색, 청색)의 양자점을 상용화되어 있는 HD 디스플레이의 해상도의 42배에 해당되는 초고해상도로 정확히 배열할 수 있었다.

  연구단은 이러한 양자점 나노 입자에 적합한 음각 전사-인쇄 기술을 이용하여, 매우 얇아 피부에 부착이 가능하고 저전압에서도 고성능을 보이는 초고해상도의 발광 다이오드를 개발하였다. 발광소자의 총 두께는 2.6μm로 머리카락 두께의 40분의 1에 불과하여 마음대로 휘고 늘릴 수 있으며, 알루미늄 호일, 피부, 둥근 유리나 깡통 등의 다양한 표면에 부착이 가능하다. 

   나노물질 기반의 웨어러블 전자시스템을 피부에 부착할 수 있는 형태로 구현하는 기술은, 현재 생산되고 있는 웨어러블 기기에서 훨씬 진보한 기술로써 새로운 형태의 웨어러블 기기 산업의 지평을 열어 미래 사회 전반에 걸쳐 핵심적인 역할을 하게 될 것으로 기대된다. 특히 본 연구를 통해 개발된 기술들은 차세대 디스플레이 소자 개발에 광범위하게 적용될 것으로 예측된다.

연 구 결 과 문 답

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