고양자효율 반도체 양자점 기반 백색 LED 제작 연구

LED 공정용 세라믹 소재기술개발

특 집

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1. 서론

발광다이오드(light-emitting diode : LED)는 화합물 반도체의 p형과 n형의 접합 다이오드로 이루어져 있으 며, 단자에 순방향 전류를 보내게 되면 - 전하의 전자와 + 전하의 정공이 결합하여 반도체의 밴드갭(bandgap)에 해당하는 에너지를 빛의 형태로 방출하여 발광하는 소자 로서 일반 조명, 가정용 가전제품, 휴대전화의 액정 표시 소자, 디스플레이용 BLU(back light unit), 각종 자동화 기기 등에 사용되고 있다. 특히, 백색 LED는 환경 친화 적인 특성을 갖는 고체광원으로서 기존의 백열전구와 형 광램프 등의 광원에 비해 안정성이 우수하며 낮은 전력 소모와 100,000시간 이상의 장수명 등의 장점을 통해 에 너지 소비 효율을 획기적으로 개선할 수 있어 차세대 고 체조명(solid-state lighting)으로 부각되고 있다.

^1,2)

현재 LED를 이용하여 백색광을 구현하는 방법은 크 게 2가지로 분류할 수 있다.

^3-6)

첫째로 자외선 발광의 LED(380-420 nm)를 광원으로 이용하여 적색, 녹색, 청 색의 형광체를 조합하여 백색광을 구현하는 방법이다.

이와 같이 각각의 형광체를 LED 위에 도포하는 방법은 백열전구와 같은 아주 넓은 파장 스펙트럼을 얻을 수 있 어 높은 연색지수(color rendering index, CRI)를 확보할 수 있는 장점이 있다. 하지만, 실리콘 레진과 같은 봉지 재료 안에서 발생하는 형광체의 침전과 불균일한 분포로 인해 고도의 코팅 기술이 필요한 단점이 있다. 두 번째 방법으로는 InGaN 계열의 청색 LED(450-480 nm)와 약

440-460 nm의 청색 빛을 흡수할 수 있는 Y

3

Al

5

O

12

:C e

³⁺

(YAG:Ce) 형광체를이용하는방법으로서 LED 칩으로부터 발생하는 청색 빛이 방출되어 그 빛의 일부가 YAG:Ce 형광체를 여기시킴으로써 얻어지는 황색광(560 nm)이 혼합되어 백색광을 구현하는 방법이다. 이 방식으로 얻 어진 백색 LED는 소비 전력이 낮으며 높은 발광효율을 보이고 있지만 상대적으로 녹색과 적색 영역에서의 발광 영역의 부족으로 인하여 낮은 연색지수(CRI<70)를 보이 며 구동전류에 따른 색상 변화로 인하여 조명용 백색 LED 광원으로의 적용에 한계를 보이고 있다. 또한 YAG:Ce 형광체의 양자 효율(quantum efficiency)은 90%

이상으로 알려져 있지만, LED 패키징 후 소자의 광변환 효율(light conversion efficiency)은 50% 이하로 보고되 고 있다. 이와 같은 형광체 기반 LED의 효율 저하는 레 진(resin) 안에 불균일하게 분포하고 있는 마이크론 (micron) 크기의 형광체 입자로 인해 LED 칩으로부터 방출되는 상당수의 청색 빛이 산란되거나 후방으로의 반 사가 발생하기 때문에 일어나며, 이로 인해 소자의 효율 을 높이는데 어려움이 따른다.

^7-9)

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 청색 및 자외선 LED 칩을 여기원으로 사용하고 수 나노(nano) 미터 크 기의 반도체 특성을 갖는 양자점(quantum dot)을 이용하 여 백색 LED를 제작하는 방법이 제시되고 있다.

^10-14)

일 반 벌크(bulk) 크기를 갖는 반도체(예: CdSe)의 경우 에너 지 밴드갭은 근적외선 영역에 해당하지만, 해당 양자점 의 크기가 Bohr radius보다 작아지게 되면 양자제한효과

고양자효율 반도체 양자점 기반 백색 LED 제작 연구

글

_ 송우석, 양희선

홍익대학교

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고양자효율 반도체 양자점 기반 백색 LED 제작 연구

(quantum confinement effect)를 통해 연속적인 에너지 레 벨의 고정된 밴드갭이 양자화 되어 전자 및 정공의 거동 이 불연속한 밴드갭을 만들게 되어 벌크 물질에서와는 전혀 다른 광학적, 전기적 특성을 보이게 된다.^15,16) 따라 서, 양자점 합성 시 입자 크기 조절에 의해 동일 조성의 양자점에서 다양한 가시광선 영역의 스펙트럼을 구현할 수 있는 장점이 있어 LED의 색변환 소재로 널리 활용될 수 있다.^17,18)1990년대에 Bawendi 그룹에 의해 우수한 발 광 특성의

II

-

ⅤI

족 계열인 CdSe 양자점의 합성법이 제시 된 이 후,¹⁹⁾약 80%의 높은 양자 효율(quantum yield) 및 좁은 발광 반폭값(full width at half maximum, FWHM) 등의 장점이 있는

II

-

ⅤI

족 계열의 CdSe, CdS, CdTe 등 을 바탕으로 활발히 연구가 진행되었다.^20-22)하지만, 위 와 같은 반도체 조성은 독성 물질을 포함하고 있어 바이 오 분야 및 의학 분야에 적용이 제한된다. 따라서,

II

-

ⅤI

족 계열의 환경 유해성 등의 문제점으로 인해 최근에는

III

-

Ⅴ

족 계열의 InP^23,24)및

I

-

III

-

ⅤI

족 계열의 CuInS2

25,26)

등과 같은 다양한 조성을 갖는 양자점에 대한 연구가 보 고되고 있다.

일반적으로 코어(core) 양자점은 표면적/부피 비가 매 우 크기 때문에 표면이 불안정하여 발광을 억제하는 다 수의 표면 결함이 존재하므로 양자효율이 낮아지게 된다.

따라서, 불안정한 코어 표면 위에 밴드갭이 비교적 큰 반 도체 물질인 CdS 혹은 ZnS 등을 단일막 혹은 이중막인 쉘(shell)을 성장시켜 type-Ⅰ구조라 불리는 코어/쉘의 양 자점을 합성함으로써 코어 표면 결함을 줄일 수 있으며 이를 통해 양자효율 및 광안정성을 향상시킬 수 있다. 이 와 같은 코어/쉘 구조의 양자점 합성 시 코어와 쉘 간의 격자 결함이 최소화 된 구조로 이루어져야 효과적으로 쉘을 성장시킬 수 있기 때문에 코어와 쉘의 격자 부정합 (lattice mismatch) 정도가 적은 동시에 유사한 결정구조 를 갖는 물질을 선택하는 것이 중요하다. 이때, 쉘이 비 교적 얇게 성장하였을 경우 코어 표면을 완벽히 보호해 주지 못하므로 광 안정성 및 발광효율이 감소할 수 있는 반면에, 쉘이 두껍게 형성될 경우 코어와 쉘 계면 사이에 서 발생하는 변형에 의해 오히려 표면 결함이 증가하여 발광 특성의 저하를 초래할 수 있게 된다.²⁷⁾

2. 본론

2.1. II

-

ⅤI족 계열 반도체 양자점 기반의 백색 LED 특성

일반적인 백색 LED의 제작방법은 앞서 언급한 YAG:Ce 황색 형광체를 색변환 물질로 사용하여 청색 발광 LED 칩 위에 레진과 함께 혼합된 페이스트 상태로 도포함으로써 LED 칩으로부터 나오는 빛을 가시광으로 전환하는 phosphor-converted LED(pc-LED) 방식을 사 용하고 있다. 이와같이 비교적 간단한 공정을 통해 높은 효율의 소자를 제작할 수 있는 장점이 있지만, 낮은 연색 지수와 높은 색온도(correlated color temperature, CCT) 특 성으로 인해 조명용 백색 LED로의 적용에 제한이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 KAIST 전덕영 교 수 연구팀은 InGaN 기반의 청색 LED 칩을 여기원으로 하고 Sr

3

SiO

5

:Ce

³⁺

,Li

⁺

형광체를 이용하여 연색지수가 81 인 백색 LED를 제작하였다. 이는 황색 발광의 Sr

3

SiO

5

:Ce

³⁺

,Li

⁺

형광체의 발광 반폭값이 약 121.8 nm 으로 YAG:Ce 형광체의 발광 반폭값인 116.1 nm 보다 더 넓기 때문에 YAG:Ce 기반의 백색 LED의 연색지수보 다 더 향상된 값을 얻을 수 있었다.

²⁸⁾

하지만, 일반 조명 용 백색광은 자연광에 근접하는 높은 연색지수가 요구되 기 때문에 이를 개선시키기 위한 다양한 연구가 진행되 었다. 고연색지수의 백색광원을 제작하기 위한 방법의 하나로 에폭시 레진을 이용하여 기존의 Sr

3

SiO

5

:Ce

³⁺

,Li

⁺

형광체를 적색 발광의 CdSe 양자점과 혼합하는 방식을 이용하여 부족한 적색 파장 영역의 보강을 통해 LED의 백색 특성을 개선하고자 하는 연구가 진행되었다 (Fig.

1).

²⁹⁾

인가 전류 20 mA에서 CdSe 양자점과 혼합하여 제 작된 백색 LED의 연색지수는 90.1로 높은 수치를 보이고

Fig. 1. CdSe 양자점과 Sr3SiOs:Ce³⁺,Li⁺형광체를 혼합하여 제작된 백색 LED의 (a) 인가 전 사진, (b) 인가 전류 5 mA 및 (c) 20 mA에서 구동 중인 사진.²⁹⁾

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있지만, 측정된 광효율은 14.0 lm/W로 기존에 보고되어 진 단일의 Sr3SiO5:Ce³⁺,Li⁺형광체 기반 백색 LED의 31.7 lm/W보다 낮은 광효율을 나타내고 있다. 또한, 제작된 백색 LED의 20 mA에서 70 mA까지의 인가전류에 따른 연색지수 및 CIE 색좌표의 변화를 보면, 20 mA에서 90.1, (0.2904, 0.2900)을 나타내었고 70 mA에서 88.9, (0.2914, 0.3017)으로 유사한 값을 보이고 있다. 이와 같은 결과는 상용화되고 있는 백색 LED보다 더 안정한 특성치로 보 고되고 있다.

최근에는 코어/쉘 구조의 Ⅱ-Ⅵ족 계열 반도체 양자점 에 대한 연구뿐만 아니라 코어와 쉘 사이에 중간층을 도 입함으로써 쉘 보호 효과를 극대화하기 위한 코어/멀티 쉘 구조를 지닌 반도체 양자점에 대한 연구가 활발히 진 행 중이다.^20,30-33) CdSe 코어 양자점 표면 위에 ZnS 쉘을 형성시키는 것이 가장 일반적이며 이는 코어/쉘 양자점 에서 ZnS 쉘이 CdSe 코어를 가장 잘 보호할 수 있는 물 질로 알려져 있기 때문이다. 하지만, CdSe와 ZnS의 격 자 상수 간의 격자 부정합이 약 12%로 크며, 이와 같은 격자 부정합을 줄이기 위해 CdS 혹은 ZnSe을 중간층으 로 도입함으로써 CdSe/CdS/ZnS 및 CdSe/ZnSe/ZnS 구 조를 만들어 코어와 쉘 사이에 발생할 수 있는 표면 결함 을 최소화하여 양자효율 및 안정성을 향상시킬 수 있 다.²⁰⁾Fig. 2는 코어/멀티쉘 구조인 CdSe/CdS/ZnS 양자점 을 합성한 후 장시간동안 365 nm의 파장의 자외선에 노 출시켜 시간 경과(최대 330시간)에 따른 광안정성을 측 정함으로써 멀티쉘 구조에 대한 우수한 효과를 보여주고 있는 결과이다.³⁰⁾장시간에 걸쳐 자외선 조사 후의 PL 발광 스펙트럼의 변화를 보면 멀티쉘에 의해 두꺼운 쉘 이 코어 표면 위에 형성되었을 때 발광 강도가 오히려 증 가하는 것을 볼 수 있었지만 (Fig. 2c), 단순히 코어 상태 일 때와 코어/쉘 구조의 양자점에서는 발광강도가 급격 히 감소하는 것을 볼 수 있다 (Fig. 2a, b). 이와 같은 결 과는 코어/멀티쉘 구조의 양자점이 안정성 측면에서 더 우수하다는 것을 확인할 수 있는 결과이다.

또한, 2011년 한국기계연구원은 안정성이 우수한 코어 /멀티쉘 구조의 50%의 양자 효율을 보이는 CdSe / CdS / CdZnS / ZnS 양자점을 합성하였다.³³⁾이 때 합성된 양

자점의 발광 중심 파장 및 반폭값은 599 nm와 35 nm로 보고되고 있다. 본 연구결과에서는 실리콘 레진과 양자 점을 혼합하여 열 경화 과정을 통해 완성된 nanocom- posite를 365 nm의 자외선을 조사함으로써 UV 어닐링 (annealing) 과정을 통해 양자점의 PL 발광강도를 크게 개선시킨 결과를 보여주고 있다. 먼저, CdSe/ZnS 코어/

쉘 구조의 양자점을 이용하여 자외선 조사 시간 경과(최 대 96시간)에 따라 건조된 상태의 양자점과 용액 상태의 양자점의 PL 발광 강도를 비교해본 결과, 장시간 동안 자외선에 노출된 용액 상태의 양자점은 시간 경과에 따 른 PL 발광 강도의 변화가 거의 없는 것을 확인하였지만, 건조된 상태의 양자점은 단시간(180분) 노출에도 PL 발 광 강도의 급격한 감소가 일어난 것을 볼 수 있다. 하지 만, 용액 상태의 코어/쉘 및 코어/멀티쉘 구조의 양자점 을 이용하여 제작된 nanocomposite는 96시간 동안 자외 선에 노출시켰을 때 PL 발광 강도가 각각 230% 및 180%

로 오히려 증가한 결과를 보이고 있다. 이와 같은 장시간 자외선 노출에 따른 발광효율의 증가는 Fig. 3의 TEM 사진을 통해 설명할 수 있다. 자외선에 노출되기 전 nanocomposite의 TEM 사진을 보면 레진 안에서 양자점 들이 불규칙적으로 분산되어 있을 뿐만 아니라 서로 응

Fig. 2.

시간 경과에 따른 양자점의 PL 발광강도의 변화 (a) CdSe (0시간: 검정선, 144시간 경과: 청색선), (b) CdSe/ZnS (0시 간: 검정선, 144시간 경과: 청색선), (c) CdSe/CdS/ZnS 양 자점(0시간: 검정선, 330시간 경과: 빨강선) 및 (d) 365 nm 여기 파장 하에서의 CdSe, CdSe/ZnS, CdSe/CdS/ZnS 양 자점의 발광 사진(왼쪽: 0시간, 오른쪽: 자외선 조사 후).

³⁰⁾

PL Intensity (a.u.)

Wavelength (nm)

PL Intensity (a.u.)

Wavelength (nm)

PL Intensity (a.u.)

Wavelength (nm)

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집된 것과 같은 형상을 띄고 있다. 반면에, 자외선에 단 1 시간 동안 노출시킨 nanocomposite에서는 양자점들이 일정한 패턴으로 규칙적으로 정렬되어 있는 것을 확인 할 수 있다. 이와 같은 관찰을 통해 자외선 노출 시 양자 점의 PL 발광 강도의 증가는 레진 안에 양자점의 분포균 일화에 기인하며, 자외선 조사 과정을 통해 photoactiva- tion 안정화가 일어난 것으로 설명할 수 있다. 또한, 양자 점 표면에 존재하는 결함들이 의도하지 않은 passivation 효과에 의한 것으로 판단된다. 한편, 자외선 조사 과정을 중단하였을 때 공기 중에 노출된 코어/쉘 기반의 nanocomposite는 PL 발광 강도의 감소를 보였으나, 코 어/멀티쉘 구조의 양자점 기반의 nanocomposite는 일정 한 발광 특성을 유지하였다.

지금까지 많은 연구들이 높은 연색지수를 갖는 백색 LED를 제작하기 위해 적색 발광의 다양한 양자점 및 형 광체 분말을 이용하였지만, 연색지수는 향상되는 반면에 백색 LED의 광효율이 저하되는 특성을 볼 수 있었다.

상기의 CdSe/CdS/CdZnS/ZnS 양자점을 이용하여 Fig. 3 에서 언급하였던 자외선에 양자점을 노출시킴으로써 발 광 효율의 증가를 보여주었던 UV 어닐링 효과를 통해 높은 광효율을 보이는 동시에 고연색지수의 백색 LED 를 제작한 결과를 Fig. 4에 나타내었다. Fig. 4(a)에서 볼 수 있듯이 백색 LED는 적색 발광의 코어/멀티쉘 구조의 양자점을 황색 발광의 YAG:Ce 형광체와 실리콘 레진 내에서 혼합하여 도포함으로써 제작되었으며, 제작된 백 색 LED의 UV 어닐링 과정을 통해 코어/멀티쉘 구조의 양자점에 의한 적색 파장 영역에서의 발광 피크가 두드 러지게 증가한 것을 EL 스펙트럼에서 볼 수 있다 (Fig.

4b). 이때 백색 LED의 광휘도는 205 cd/m²으로 측정되었 으며, UV 어닐링 과정 없이 제작된 백색 LED의 휘도인 181 cd/m²보다 향상된 것을 확인하였다. 한편, UV 어닐 링 과정을 통해 제작된 백색 LED의 연색지수는 UV 어 닐링 전(87.2)보다 증가한 91로 보고되며, 측정된 색온도 는 4805 K으로 warm white의 발광을 Fig. 4(d)의 사진 을 통해 볼 수 있다.

백색 광원은 그 응용 분야에 따라 차별화된 광 특성이 요구된다. 지금까지 언급한 양자점 기반의 백색 LED에 관한 연구는 넓은 스펙트럼의 구현을 통해 높은 연색지 수를 보이는 백색광을 확보함으로써 일반 조명용으로 적 용하기 위한 것이다. 하지만, 디스플레이 백라이트용 백 색광의 경우 높은 색재현성이 요구되며, 이를 위해 높은 색순도(color purity)의 좁은 발광 반폭값의 특성을 보이 는 청색, 녹색, 적색의 양자점을 이용하여 색재현성이 우 수한 백색광을 확보할 수 있다. 색재현성이 높은 백색광

Fig. 3.

열 경화된 nanocomposite 내의 양자점의 (a) UV 조사 전, (b) UV 조사 후(1시간)의 TEM 사진.

³³⁾

Fig. 4. (a)

백색 LED의 제작 모식도, (b) UV 조사 전, 후의 EL 스 펙트럼의 변화, (c) 제작된 LED의 사진 및 (d) 350 mA의 구동 전류 하에서의 백색 LED의 발광 모습.

³³⁾

(a)

(b)

을 구현하기 위한 또 다른 방법은 청색, 녹색, 적색의 InGaN LED 칩을 이용할 수 있지만, 생산 단가가 높으 며 녹색 LED 칩의 효율이 높지 않은 단점이 있기 때문 에 사용에 제한이 따른다.^28-31)

2010년 삼성전자기술원에서는 청색 발광의 InGaN LED 칩과 고발광효율특성의 코어/멀티쉘 구조인 CdSe 계열의 녹색 및 적색 발광의 양자점을 이용함으로써 색 재현성이 기존의 백색 LED보다 우수한 디스플레이용 백라이트를 제작하였다.³¹⁾먼저, 녹색 발광의 양자점은 CdSe 코어(490 nm)를 이용하였으며 코어의 밴드갭을 증가시키기 위해 alloy된 CdSe//ZnS 양자점(469 nm)을 합성한 후 red-shift되는 정도를 조절하기 위해 두 번째 쉘인 CdSZnS의 Zn와 Cd의 함량을 변화시키는 방법을 통해 코어 위에 점진적으로 형성시킴으로써 발광 반폭값 이 28 nm이며 100%의 양자효율을 보이는 녹색 발광 (530 nm)의 CdSe/ZnS/CdSZnS 양자점을 합성 할 수 있 었다. 또한, 적색 발광의 양자점을 합성하기 위해 CdSe/CdS/ZnS 양자점(599 nm) 위에 CdSZnS 쉘을 추 가적으로 형성시킴으로써 95%의 양자효율을 보이는 630 nm 파장의 CdSe/CdS/ZnS/CdSZnS 양자점을 합성 할 수 있었으며, 이때의 발광 반폭값은 35 nm였다. 이와 같이 합성된 녹색과 적색 양자점을 실리콘 레진과 동시 에 혼합하여 제작된 백색 LED의 광효율은 41.0 lm/W이 었으며, 측정된 백색광원의 RGB 색좌표는 (0.67,0.31), (0.19,0.71), (0.15,0.06)을 보였다. 또한, NTSC (National Television Systems Committee) color space와 비교했을 때 분말 형태의 녹색 발광의 β-SiAlON:Eu(중심파장:

537 nm, 반폭값:56 nm) 및 적색 발광의 CaAlSiN3:Eu(중 심파장: 650 nm, 반폭값: 94 nm) 형광체를 사용하여 제 작된 백색 LED의 색역(color gamut)인 85.6% 보다 우 수한 104.3%을 나타내는 양자점 기반의 백색 LED를 제 작할 수 있었으며, CIE 색좌표는 (0.24, 0.21)을 나타내 었다 (Fig. 5a). 또한, 960개의 양자점 기반의 백색 LED 를 이용하여 LED 백라이트를 제작함으로써 46인치 LCD TV 패널로의 적용이 최초로 이루어졌으며 (Fig.

5b), 또한 제작된 양자점 기반 백색 LED 소자의 초기 광 특성이 2200시간 이상의 장시간 구동 후에도 유지되고

있음을 보여주었다.

위에서 기술한 녹색 발광의 CdSe//ZnS/CdSZnS 양자 점과 적색 발광의 CdSe/CdS/ZnS 양자점을 이용하여 제 작된 백색 LED의 광변환 효율은 각각 72%(녹색), 34%(적색)로 보고되어졌다. 이와 같은 수치는 양자점의 양자효율과 관련되는 것이며 양자점의 추가적인 표면 개 질을 통해 광변환 효율을 향상시킬 수 있다. 일반적으로 알려져 있는 양자점 기반 LED의 광변환 효율이 감소하 는 원인은 패키징 과정에서 실리콘 레진과 양자점을 혼 합할 때 발생하는 양자점 표면에 붙어있는 리간드들의 탈착으로 인해 추가적인 표면 결함이 생기는 것과 레진 내에서 양자점 간의 응집으로 인한 재흡수 및 빛의 산란 에 의한 것이다.^13-32)이와 같은 현상을 최소화함으로써 광변환 효율을 증가시킬 수 있는 방법은 양자점을 투명 하면서도 저굴절률을 갖는 실리카와 복합체를 형성하는 것이 있다. 하지만, TEOS(tetraethylorthosilicate)와 NH4OH 를 촉매로 사용하는 기존의 Stober sol-gel 법을 통해 얻 어진 실리카가 코팅된 양자점은 코팅과정에서 공존하는 물과 NH4OH에 의해 양자점 표면이 손상되어 낮은 발광 효율을 보이는 문제가 있다.

2013년에 삼성전자기술원에서는 기존의 Stober 법을 이용하지 않고 양자점이 갖는 본래의 고품위 발광특성이 유지 가능한 silica 복합체 합성법을 소개하였다.³²⁾95%의 양자효율을 갖는 597 nm의 파장의 소수성 CdSe/CdS/ZnS 양자점을 6-Mercaptohexanol(6-MHOH)를 사용하여 친 수성 표면으로 개질한 후, 원활한 실리카 sol-gel 반응을 위해 촉매제로 propylamine을 적용하여 양자점-실리카 monolith를 제조하였다. 또한, 양자점-실리카 monolith의

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Fig. 5. (a) 양자점(청색선) 및 형광체(회색선) 기반 백색 LED의 Light

intensity 스펙트럼(연속선)과 휘도(빗금친 영역), (b) 백색 양 자점-LED 백라이트(오른쪽 밑 사진) 기반의 46인치 LCD TV panel 사진.

³¹⁾

(a) (b)

Light Intensity (au) Brightness (au)

Wavelength (nm)

광안정성을 측정하기 위해 200시간 동안 350 mA에서 155 W/cm²의 효율을 갖는 UV-LED(400 nm)를 이용하 였으며, 그 결과 PL 발광 파장의 변화 없이 초기 효율의 약 90%를 유지하고 있는 것을 볼 수 있었다. 또한, 녹색 및 적색 발광의 양자점의 농도를 변화시켜 LED를 제작 하였을 때 양자점의 농도가 각각 2.6 vol%와 0.6 vol%

에서 89% 및 60%의 광변환 효율을 보이고 있고, 녹색 및 적색 양자점이 함유된 실리카 monolith를 이용하여 제작된 백색 LED의 광효율은 47.0 lm/W로 보고되고 있 다 (Fig. 6).

2.2.

III - Ⅴ

족 계열 반도체 양자점 기반의 백색 LED 특성

III

-

Ⅴ

족 계열의 대표적인 조성인 InP 양자점은 무독성 의 장점 및 CdSe 양자점과 유사한 발광 파장 영역을 구 현할 수 있기 때문에 Cd을 함유하는 Ⅱ-Ⅵ족 계열의 반 도체 양자점을 대체할 수 있는 조성으로 주목받고 있다.

하지만, 대부분의 InP 양자점의 발광 반폭값은 50-80 nm 로 보고되고 있으며,¹⁴⁾이는 CdSe 양자점의 15-40 nm와 비교하면 상당히 넓다는 것을 알 수 있다. 이와 같은 현 상은 InP 양자점의 까다로운 반응조건이 원인이며 강한 공유 결합 특성으로 인해 합성 시간이 길어질 뿐만 아니 라 빠른 핵생성을 조절하는데 어려움이 있기 때문이

다.^34,35)InP 양자점의 표면은 쉽게 산화(oxidation)되는

성질이 있어 화학적 안정성이 낮고 InP 양자점 표면에 존재하는 끊어진 결합(dangling bond)으로 인해 불안정해 진 표면이 여기자(exciton)의 재결합(recombination)을 억제하는 트랩(trap)으로 작용하기 때문에 1%이하의 매 우 낮은 양자효율을 보이는 것으로 알려져 있다.³⁶⁾이러 한 열등한 발광 특성을 극복하기 위한 방법 중 하나는 InP 양자점의 표면을 불산(hydrofluoric acid)에 의해 표 면 식각(etching)하는 것이 있다.³⁷⁾이 방법으로 합성된 InP 양자점의 양자효율은 약 20-40%까지 증가할 수 있 다고 보고되고 있지만, 취급 시 세밀한 주의가 필요한 것 과 표면 식각 후에 PL 발광 효율을 개선하기 위해 추가 적인 쉘을 형성하는 공정이 이루어지기 어렵다는 단점이 있다. 따라서, InP 양자점은 코어 표면 위에 더 큰 밴드갭 을 갖는 ZnSe 혹은 ZnS 쉘을 단일쉘 혹은 멀티쉘로 형 성시킴으로써 표면에 존재하는 트랩을 감소시켜 비방사 (non-radiative) 재결합을 최소화하여 양자효율을 높일 수 있는 방법이 일반적으로 사용되고 있다. 한편, 쉘 공 정 시 추가적인 전구체의 주입 없이 간단하고 효율적으 로 ZnS 쉘을 형성하여 최대 70%의 양자효율을 갖는 InP/ZnS 양자점을 합성한 실험 방법이 2008년도에 소개 되기도 하였다.³⁸⁾

2008년 East Anglia 대학의 Thomas Nann 교수는 Sr0.94Al2O4:Eu0.06형광체와 Y2.94Al5O12:Ce0.06형광체를 실리카가 코팅된 InP/ZnS 양자점과 혼합하여 청색 발광 의 LED에 적용시킴으로써 연색지수를 개선하기 위한 연구를 진행하였다.³⁹⁾Fig. 7에서 볼 수 있듯이 상용화되 고 있는 황색 발광의 YAG:Ce 형광체 기반의 백색 LED 는 녹색 영역과 적색 영역이 부족하기 때문에 낮은 연색 지수(~70)를 보인다. 따라서 본 논문에서는 녹색 발광의 SrAl2O4:Eu 형광체(중심파장: 525 nm, 양자효율: 55%)와 적색 발광의 InP/ZnS 양자점(중심파장: 630 nm, 양자효 율: 15%)을 사용함으로써 녹색 및 적색 영역을 보강하여 연색지수를 86까지 개선시킬 수 있음을 제시하였다. 한 편, 실리콘 레진과 양자점 간의 균일한 혼합체를 형성하 기 위해 InP/ZnS 양자점 표면 위에 실리카 코팅을 실시 하였다. 마이크로에멀전(microemulsion) 합성법을 통해 20 nm 크기를 갖는 실리카가 코팅된 InP/ZnS 양자점을

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고양자효율 반도체 양자점 기반 백색 LED 제작 연구

Fig. 6.

다양한 농도 변화를 통해 제작된 (a) 녹색 및 (b) 적색 양 자점-실리카 monolith 기반 LED의 EL 스펙트럼 변화(구동 전류: 60 mA), (c) LED 제작 모식도, (d) 측정된 백색 LED 의 EL 스펙트럼.

³²⁾

Intensity (au)

Wavelength (nm)

Intensity (au)

Wavelength (nm)

Intensity (au)

Wavelength (nm)

(a) (b)

(c) (d)

합성할 수 있었다. 또한, 실리카 코팅 전 약 30-50%의 양 자효율을 보이는 InP/ZnS 양자점은 실리카 코팅 공정 후 에 약 15%로 발광 효율이 급격히 감소하였지만, 실리카 가 코팅된 양자점을 사용함으로써 레진의 경화 과정에서 발생하는 양자점 표면의 리간드와 관련된 문제점들을 피 할 수 있는 장점이 있다. 실리카가 코팅된 양자점을 이용 한 백색 LED의 광효율은 15.0 lm/W이고 3900 K의 색 온도를 보이고 있다.

최근 아주대 김상욱 교수팀은 InP 양자점 위에 두 개 의 쉘을 형성시킴으로써 코어/멀티쉘 구조의 고발광 효 율의 InP/GaP/ZnS 양자점에 대한 연구를 발표하였다.²⁴⁾ 앞서 2.1절에서 언급한 바와 같이 코어와 쉘 간의 격자 부정합 정도가 큰 경우 두 물질의 경계면에서 결함이 존 재하게 되어 양자점의 양자효율이 감소하게 된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법으로 InP 코어와 격자 부정합이 7.85%로 큰 ZnS 쉘을 형성하기 전에 격자 부 정합이 작은 GaP(6.82%)를 중간층으로 얇게 도입함으로 써 추가적인 ZnS 쉘에 대한 효과를 극대화할 수 있었다.

이와 같이 합성된 InP/GaP/ZnS 코어/멀티쉘 양자점의 양자효율은 85%이며 555 nm의 발광 중심 파장을 갖는 다. 한편, 코어/멀티쉘 구조의 적색 발광(595 nm)의 양자 점(양자효율: 58%)을 이용하여 고연색지수의 백색 LED 로 적용하기 위해 황색 발광의 YAG:Ce 형광체와 실리 콘 레진을 혼합하여 제작을 시도하였다(Fig. 8). 제작된 백색 LED의 CIE 색좌표는 첨가된 양자점의 농도가 0.4, 0.5, 0.6, 0.7 mL로 변화함에 따라 (0.2938, 0.27058),

(0.3034, 0.2881), (0.2933, 0.2676), (0.2915, 0.2611)로 나 타났으며, 또한, 그에 따른 색온도는 9503 K, 7864 K, 9860 K, 10598 K을 보였다. 인가 전류 120 mA에서 백색 LED의 광효율은 양자점의 농도 변화(0.4-0.7 mL)에 따 라 47.21-58.47 lm/W이며 0.5 mL의 농도로 제작된 LED 의 연색지수는 80.56이다.

한편, 한국기계연구원은 2012년도에 기존의 양자점 합 성 방법인 승온 합성법과 고온 주입법과는 다른 대량생 산이 가능한 hybrid flow reactor를 이용하여 InP 코어 성장 온도를 변화시킴으로써 녹색부터 적색 파장의 InP/ZnS 양자점을 연속공정을 통해 대용량으로 합성하 였다 (Fig. 9).²³⁾YAG:Ce 등의 분말 형광체의 첨가 없이

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Fig. 8. YAG:Ce

형광체와 InP/GaP/ZnS 양자점이 혼합되어 제작된 (a) 백색 LED의 사진, (b) 백색 LED의 제작 모식도, (c) InP 양자점의 농도에 따른 CIE 색좌표 변화, (d) 인가전류 20- 120 mA 하에서의 EL 스펙트럼의 변화.

²⁴⁾

Fig. 7. (a)

황색 발광의 YAG:Ce 형광체 기반의 백색 LED 및 (b) 추가적인 색변환 물질인 이 SrAl

2

O

4

:Eu 형광체와 적색 발광의 InP/ZnS/SiO

2

양자점이 첨가된 백색 LED의 EL 스펙트럼.

³⁹⁾

(a) (b)

InP/ZnS 양자점 만을 이용하여 백색 LED를 제작하였으 며, 양자효율이 각각 20%, 42%, 37%인 3 파장의(녹색, 황색, 적색) InP/ZnS 양자점을 실리콘 레진과 혼합하여 열 경화하는 방식을 이용하였다. 456 nm의 청색 LED 칩을 사용함으로써 인가 전류 80 mA일 때 연색지수가 89인 백색 LED를 제작할 수 있었다.

2.3. I

-

III

-

ⅤI족 계열 반도체 양자점 기반의 백색 LED 특성

I

-

III

-

ⅤI

족 계열의 반도체 양자점은 앞서 언급한

III

-

Ⅴ

족 계열의 InP 양자점과 마찬가지로 환경 무해 및 고발광효 율 특성으로 인해 CuIn(Ga)S2,⁴⁰⁾CuInSe2,⁴¹⁾AgInS2

42)

등의 조성을 위주로 최근 활발한 연구가 이루어지고 있 다. 특히,

^I

-

III

-

ⅤI

족 계열의 양자점은 Ga, Zn, Al, Ag, Se 등의 원소들을 치환시키는 방법을 통해 근적외선(near infrared, NIR) 영역부터 자외선(ultraviolet, UV) 영역까 지의 발광 파장 영역을 조절하는 것이 가능하다.

^I

-

III

-

ⅤI

족 계열의 양자점에 대한 합성 전략은 고온 주입법과 승 온 합성법으로 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 고온 주입 법을 통한

I

-

III

-

ⅤI

족 계열 양자점의 합성에 대한 연구가 2008년도 Bawendi 그룹에 의해 보고되었으며,⁴³⁾본 논 문에 의하면 다양한 조성 변화를 통해 Cu-In-Se와 Ag- In-Se 양자점은 발광 영역을 640-975 nm로 조절할 수 있으며, 15-25%의 양자효율을 갖는 것으로 보고하고 있 다. 하지만, 합성 시 사용되는 전구체(precursor) 중 위험 물질인 bis(trimethylsilyl)selenide[(Me3Si)2Se]을 사용하 는 것과 상대적으로 높은 온도(~300℃)에서 합성이 진행 되어야 한다는 제한이 있다. 또 다른 합성법으로 2010년

에 Cu-In-Se 양자점을 250℃에서 합성 할 수 있는 승온 합성법이 Cassette등에 의해 보고되었으며⁴⁴⁾코어 양자 점 위에 ZnS 쉘을 형성시킴으로써 640-1100 nm의 파장 영역에서 양자효율이 40-50%인 CuInSe2/ZnS 양자점 합 성을 구현하였다. 한편, 2011년에 Li등은 기존의 octadecene(ODE)을 사용한 합성법에서 ODE 사용 없이 dodecanethiol(DDT)를 사용하여 671 nm 파장에서 67%

의 양자효율을 갖는 CuInS2/ZnS 양자점에 대한 연구를 보고하였다.⁴⁵⁾

CuInS2양자점의 발광 메커니즘은 밴드갭 내부의 결 함 준위(defect state)에 의해 일어나기 때문에 넓은 발광 반폭값을 보이는 동시에 Stokes-shift된 발광특성을 보인 다.⁴⁶⁾일반적으로

III

-Ⅵ족 및

III

-

Ⅴ

족 계열 반도체 양자점 은 흡수 스펙트럼과 발광 스펙트럼이 매우 가깝게 인접 해 있기 때문에 양자점의 재흡수(re-absorption) 현상이 쉽게 발생할 수 있어 LED 소자의 광효율이 저하되는 문 제점을 보인다. 하지만, CuInS2양자점은 Stokes-shift가 상당히 큰 장점을 바탕으로 양자점의 흡수 스펙트럼과 발광 스펙트럼이 분리됨으로써 양자점의 발광 에너지의 재흡수 현상을 최소화 시킬 수 있다.²⁶⁾따라서, CuInS2

양자점을 이용하여 LED로의 적용 시 높은 효율을 갖는 양자점 기반의 백색 LED를 제작할 수 있을 것으로 판단 된다.

2011년에 KAIST에서 적색 발광의 CuxInS2/ZnS 양자 점을 이용하여 청색 발광의 InGaN LED 칩(광효율: 9.24 lm/W(20 mA))에 적용시킨 연구결과를 소개하였다(Fig.

10).⁴⁷⁾Fig. 10(a)의 PL 발광 스펙트럼에서 볼 수 있듯이 CuxInS2양자점은 Cu의 함량이 x=1에서 x=0.3으로 감

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고양자효율 반도체 양자점 기반 백색 LED 제작 연구

Fig. 9. (a) Hybrid Flow Reactor를 이용한 InP/ZnS 양자점의 합성과정, (b) InP/ZnS 양자점 기반 백색 LED의 모식도(위) 및 EL 스펙트럼(아래).²³⁾

소함에 따라 양자점의 발광 중심 파장이 점차적으로 blue- shift되고 있으며 최대 67%의 양자효율을 보이고 있다.

한편, Cu의 함량이 x=0.7인 CuInS2/ZnS 양자점을 이용하 여 0.05-0.25 mL까지의 농도 변화를 통해 소수성의 폴리 스틸렌(polystyrene)과 혼합하여 LED를 제작하였다. 이 때 소수성 표면의 양자점이 친수성인 레진과의 혼합 시 발생되는 양자점의 응집 현상에 대한 문제점은 없는 것 으로 보이며, 양자점이 균일한 모습으로 경화된 것을 Fig. 10(b)를 통해 볼 수 있다. 또한, 제작된 LED의 광효 율은 양자점의 농도가 0.25 mL일 때 10.7 lm/W로 보고 되었다(청색 LED로부터 변환된 양자점의 발광 피크:

660 nm, 반폭값: 110 nm).

이와 같이 장파장 발광영역(>600 nm)을 갖는 CuInS2

양자점을 이용하여 제작된 LED는 양자점이 비교적 넓 은 발광 반폭값 특성을 보이지만 단일 양자점의 적용으 로는 백색 LED 구현에 한계가 있음을 보여준다. 이에 반해 최근 홍익대학교 양희선 교수팀은 Cu/In의 몰수 비 를 1/1부터 1/4까지 변화시킴으로써 최대 78%의 양자효

율을 보이는 CuInS2/ZnS 양자점을 합성하였다.²⁶⁾또한, CuInS2양자점의 발광 중심 파장이 YAG:Ce 형광체의 발 광과 유사한 파장 영역을 구현할 수 있다고 보고하였으 며 이를 통해 분말 형광체 또는 다른 조성의 양자점의 첨 가 없이 단일의 양자점을 이용하여 최초로 백색 LED를 제작하였다 (Fig. 11). CuInS2/ZnS 양자점은 Cu / In의 몰수 비가 1/1부터 1/4까지 변화함에 따라 그 발광 중심 파장이 623 nm (Cu/In=1/1), 598 nm (Cu/In=1/2), 564 nm(Cu/In=1/4)로 blue-shift되는 현상을 통해 단파장 발 광영역의 양자점을 합성할 수 있었다. 또한, 각각의 양자 점을 실리콘 레진과 혼합하여 청색 InGaN LED 칩(광효 율: 15.7 lm/W(20 mA)) 위에 도포하여 경화함으로써 LED를 제작하였다. Cu/In의 몰수 비가 1/1 및 1/2인 양 자점을 이용하여 제작된 LED에서는 백색광 특성이 나 타나지 않았으며 인가 전류 20 mA에서 제작된 LED의 측정된 광효율은 14.8, 27.6 lm/W로 비교적 낮은 특성을 보이고 있다. 하지만, Cu/In의 몰수 비가 1/4인 양자점 기반 백색 LED의 광효율은 63.4 lm/W, 광변환 효율은 74.7%로 높은 수치를 보이고 있다. 이와 같은 결과는 기

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Fig. 10. (a) Cux

InS

2

/ZnS 양자점의 PL 발광 스펙트럼의 변화 및 (b) Cu

x

InS

2

/ZnS(x=0.7) 양자점의 농도 변화에 따른 LED 의 EL 스펙트럼 변화.

⁴⁷⁾

Fig. 11. Cu/In

몰수 비의 변화(1/1, 1/2, 1/4)에 따른 CuInS

2

/ZnS

양자점 기반 LED의 (a) EL 스펙트럼, (b) CIE 색좌표, (c)

Cu/In=1/4 코어/쉘 양자점 기반 LED 사진.

²⁶⁾

존의 약 100%의 양자효율을 갖는 CdSe 계열의 녹색 발 광의 코어/멀티쉘 구조인 양자점을 이용하여 제작된 LED의 광변환 효율인 72%보다 더 높은 결과이다.³¹⁾ 또 한, 백색 LED의 연색지수와 색온도는 각각 72와 4500 K으로 측정되었다.

앞서 언급한 대로 분말 형태의 형광체를 통한 pc-LED 의 경우, 에폭시 혹은 실리콘 레진과의 단순 혼합 방식에 의해 만들어진 형광체 페이스트를 LED 칩 안에 도포하 여 제작된다. 하지만, 이와 같은 방식은 마이크론 크기의 형광체 입자에 의해 불균일한 혼합이 이루어지기 때문에 빛의 산란이 발생하여 광투과성의 저하를 유발하게 되므 로 LED의 광특성이 변화하게 되며 높은 패키징 불량 등 의 문제점이 있다. 이와 유사하게 양자점을 이용하여 LED 제작 시 양자점 표면에 존재하는 소수성 리간드는 레진과 혼합하는 과정에서 균일한 분산을 어렵게 하므로 양자점이 응집된 형태로 존재하게 되고 열 경화 과정에 서 레진이 완벽하게 경화되는 것을 방해한다. 양자점 간 의 응집 현상은 벌크 형광체와 유사한 심각한 광 산란을 유발하기 때문에 LED 소자의 광효율을 저하시키는 원 인이 되기 때문에 이와 같은 현상을 줄이는 것이 중요하다.

최근 LED의 높은 광효율을 구현하기 위해 poly- methylmethacrylate(PMMA)를 이용함으로써 기존의 레 진과의 혼합 방식과는 차별화된 방법인 폴리머 기반의 양자점 플레이트를 제작하여 백색 LED로 적용하는 연 구가 소개되었으며,²⁵⁾폴리머 기지(matrix) 내에 양자점 이 균일하게 분포하게 됨으로써 고효율의 백색 LED 제 작이 가능하였다. 또한 장시간 구동 시 보다 안정한 백색 LED의 광특성을 유지하기 위해 sol-gel 법을 이용하여 만 들어진 실리카 용액을 양자점 플레이트 위에 코팅함으로 써 표면 보호막을 형성시키는 방법이 도입되었다. 양자 점-PMMA 플레이트 (Fig. 12a)는 92%의 양자효율을 갖 는 CuInS2/ZnS 양자점을 이용하였다. 제작된 플레이트 의 두께는 SEM을 통해 측정한 결과 약 250 um이며 (Fig. 12b), EDS 조성 mapping을 통해 플레이트 내 양자 점이 어떠한 응집 없이 균일하게 분포하고 있음을 확인 하였다 (Fig. 12c, d). 또한, 실리카 표면 보호막이 형성된 양자점-플레이트가 적용된 백색 LED의 소자안정성 테

스트 결과 (Fig. 12d)에 나타난 바와 같이 20시간까지의 연속구동조건하에서 EL 발광 강도의 변화가 거의 없는 것을 볼 수 있다. 따라서 백색 LED의 측정된 연색지수 (71-72), 색온도(6000-6200 K) 및 광효율(60-61 lm/W)은 초기와 비슷한 값을 유지하고 있었다. 이는 기존의 실리 콘 레진을 이용하여 제작된 양자점 기반의 백색 LED보 다 표면 보호막이 형성된 양자점-PMMA 플레이트 기반 의 백색 LED가 소자 안정성 측면에서 매우 우수하다는 것을 제시한 연구결과로 판단된다.

상술한 양자점의 응집 현상과 관련되어 레진과 양자점 간의 균일한 혼합체를 형성하기 위해 실리카를 이용하여 CuInS2/ZnS 양자점 위에 코팅을 함으로써 백색 LED로 적용한 연구를 Fig. 13에 나타내었다.⁴⁸⁾추가적인 실리카 쉘을 양자점 표면 위에 형성시킴으로써 양자점 표면에 존재하는 소수성 유기 리간드가 표면에 노출되지 않기 때문에 레진의 경화를 방해하는 catalyst poisoning effect

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고양자효율 반도체 양자점 기반 백색 LED 제작 연구

Fig. 12. CuInS2

/ZnS 양자점-PMMA 플레이트의 (a) UV 조사 후의

사진, (b) 해당 양자점 플레이트의 단면 SEM 사진, (c) In

Lα및 S Kα 의 EDS mapping 사진, (e) 구동시간(0-20시

간)에 따른 EL 발광 강도의 변화.

²⁵⁾

를 줄일 수 있어 양자점의 안정성을 향상시킬 수 있으며 레진 내에서 균일한 분산이 가능하다. 실리카가 코팅된 양자점을 합성하기 위해 CuInS2/ZnS 양자점에 11-mer- capto-1-undecanol(MUD)를 이용하여 양자점 표면에 붙 어있는 알킬기(alkyl)의 싸이올(thiol) 리간드를 수산기 (hydroxyl)를 갖는 리간드로의 교환을 통해 표면 개질을 한 후, 표면 성질이 바뀐 양자점에 3-aminopropy- ltrimethoxysilane(APS)을 이용하여 다른 촉매제의 첨가 없이 실리카 코팅을 진행하였다 (Fig. 13a). 하지만, 실리 카가 코팅된 양자점 복합체의 양자효율은 34%로 실리카 코팅 공정을 하지 않은 용액 상태의 양자효율인 44%보 다 다소 감소하였다. 이와 같이 실리카가 코팅된 CuInS2/ZnS 양자점을 이용하여 녹색 발광의 Ba2SiO4:Eu²⁺

형광체와 함께 실리콘 레진과 혼합하여 청색 LED 위에 도포함으로써 백색 LED를 제작하였으며 측정된 광효율 은 23.8 lm/W이다. 또한, 인가 전류 20 mA에서 제작된 백색 LED의 연색지수는 90이며 5784 K의 색온도를 보 이고 있다.

3. 결론

지난 수년간 양자점이 갖는 우수한 발광 특성을 바탕 으로 고연색 특성의 조명 및 고색재현 특성의 디스플레 이 백라이트용 백색 LED 소자를 구현하기 위해 다양한 연구가 진행되었다. 기존의 황색 형광체 기반 백색 LED 의 낮은 연색지수의 한계를 극복하고자

II

-Ⅵ족 계열 CdSe 반도체 양자점을 추가적으로 사용함으로써 높은 연색지수를 보이는 백색 LED를 제작할 수 있었지만, LED의 광효율이 상당히 감소한 것을 볼 수 있었고, 광 효율을 개선하기 위해 코어/멀티쉘의 구조를 갖는 양자 점을 UV 어닐링 등의 과정을 통해 그 발광효율을 향상 시킴으로써 LED의 광효율을 개선시킬 수 있는 연구들 이 진행되었다. 또한, 환경유해성 물질인 Cd 함유 양자 점을 대체할 수 있는 무독성의

III

-

Ⅴ

및

I

-

III

-

ⅤI

족 계열 의 InP와 CuInS2반도체 양자점에 대한 연구가 최근 활 발히 이루어지면서 고양자효율 특성의 양자점을 합성 할 수 있었으며, CuInS2양자점을 청색 LED에 적용시킴으 로써 단일 양자점 기반의 백색 LED가 제작되기도 하였 다. 하지만, 지금까지의 양자점은 높은 발광 효율의 특성 을 보임에도 상용화되고 있는 황색 형광체 기반 백색 LED의 소자 광효율과 비교하였을 때 아직 열등한 수준 을 보이는 단점이 있다. 광원소자의 색변환 소재로서 양 자점이 갖는 고양자효율 특성을 최대한 활용하기 위해 레진과 같은 기지 내에서의 양자점 간의 응집 현상 및 재 흡수에 의한 LED의 광특성이 저하되는 것을 최소화 할 필요가 있으며, 이를 위해 양자점의 표면 개질 및 양자점 복합체 제조 기술을 통해 광효율 및 안정성이 우수한 조 명 및 백라이트용 양자점 기반의 백색 LED가 구현될 수 있을 것으로 예상한다.

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특 집

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Fig. 13. (a)

실리카가 코팅된 CuInS

2

/ZnS 양자점 분말의 미세구조

사진, (b) 제작된 백색 LED의 인가전류(5-70 mA)에 따른

EL 발광 스펙트럼의 변화.

⁴⁸⁾

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송우석, 양희선

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송 우 석

2007년 홍익대학교 재료공학부 학사 2010년 홍익대학교 신소재공학과 석사 2010년-현재 홍익대학교 신소재공학과 박사과정

양 희 선

2003년 U. of Florida 재료공학 박사 2004년 Postdoctoral Fellow, U. of Florida 2006년 홍익대학교 신소재공학과 조교수 2011년 홍익대학교 신소재공학과 부교수