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[IT뉴스]인천대 조정완 교수, 세계적 권위 학술지 ‘Nature Electronics’에 제1저자로 연구 논문 게재

온카뱅크관리자

2026-10-29 16:47:25

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 차세대 AR·VR 디스플레이 혁신 ‘균열 보조 전사 인쇄’ 기술 개발 600 × 900 nm(16,933 ppi)...초고해상도 QD 픽셀 패터닝 대면적 비카드뮴 풀컬러 능동형 QD 디스플레이 구현 
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 조정완 교수의 연구논문이 게재된 세계적 권위 학술지 ‘Nature Electronics’
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 인천대학교(총장 이인재)는 전자공학부 조정완 교수가 제1저자로 참여한 연구 논문이 전기·전자공학 분야의 세계적 권위 학술지인 ‘Nature Electronics’에 게재됐다고 29일 밝혔다.
 무기물 콜로이드 퀀텀닷 발광다이오드(QD-LED)는 우수한 색순도, 높은 광학 효율 및 전기적 안정성을 가져 증강현실(AR)·가상현실(VR) 및 차세대 대면적 디스플레이의 핵심 기술로 꼽힌다.
 그러나 실용적인 고해상도 풀컬러 QD 디스플레이를 구현하기 위해서는 적·녹·청(RGB) 픽셀 간 색 혼입(Cross-contamination) 없이 초미세 QD 픽셀을 정밀하게 형성하고, 이를 대면적이면서 단차가 존재하는 실제 디스플레이 기판에도 균일하게 집적할 수 있는 공정 기술이 필요하다는 것이다.
 기존 QD 패터닝 기술은 이러한 초고해상도, 대면적 공정성 및 실제 기판 적용성을 동시에 확보하는 데 한계가 있었다고 대학측은 전했다.
 이번 연구에서 조정완 교수 등 연구진은 퀀텀닷(QD) 입자 간 결합력을 나노 수준에서 정밀 제어하는 ‘균열 보조 전사 인쇄(CATP)’ 기술을 개발했다.
 초고해상도 구현과 관련, CATP를 통해 600 × 900 nm 크기의 QD 픽셀을 16,933 ppi의 픽셀 밀도로 배열하고 전계발광을 구현, 초고해상도 디스플레이를 위한 초미세 발광 픽셀 형성 가능성을 입증했다.
 대면적 기판 적용 및 단차 공정 성공과 관련해서는 공기 배출 유로를 갖춘 갖춘 마이크로범프(Micro-bump) 스탬프를 적용해 기존 전사 방식에서 발생할 수 있는 기포 포집 문제를 해소하고, 1.5 μm 깊이의 화소 정의 뱅크가 형성된 실제 디스플레이 기판에서도 100%에 가까운 높은 전사 수율을 달성했다.
 친환경 비카드뮴(Cd-Free) 디스플레이에 대해서는 인화인듐(InP) 및 텔루르화아연셀레늄(ZnTeSe) 기반 비카드뮴 QD를 활용해 1.41인치 풀컬러 능동형 QD 디스플레이(341 ppi, sRGB 대비 124%의 색재현율)를 구현했다.
 소자 성능 및 구동 수명도 향상했다. CATP로 제작한 적색 QD-LED는 최대 휘도 40,150 cd/m2와 최대 외부양자효율(EQE) 4.54%를 달성했으며, 높은 QD 충진 밀도(high packing density)를 통해 누설 전류를 줄이고 구동 수명을 크게 향상시켰다는 것이다.
 조정완 교수는 “CATP 기술은 나노 역학적 균열 제어를 디스플레이 전사 공정에 도입해 기존 패터닝 기술의 한계를 극복한 새로운 접근법”이라며 “카드뮴을 사용하지 않는 친환경 QD 디스플레이뿐만 아니라 AR·VR용 초고해상도 마이크로 디스플레이와 플렉시블·웨어러블 디스플레이 등 다양한 분야에 적용 가능한 차세대 제조 플랫폼으로 발전할 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.
 이번 연구결과는 세계적 권위의 학술지 Nature Electronics 2026년 9월호에 수록됐으며, 해당 학술지의 2025년 피인용지수(Impact Factor)는 42.3으로, Engineering, Electrical &amp; Electronic 분야 1위에 해당한다.
 김인완 기자 iykim@dt.co.kr
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