탄소점을 이용한 백색광 LED

전문가 제언

○ 차세대 발광소재로서 CdSe 같은 반도체 형 양자 점 발광체에 대한 연구가 집중적으로 진행되고 있으며, 현재 상용화 단계까지 그 성과가 발전하였다. 하지만, 반도체 무기물의 독성이라든지 화학적 퇴화, 합성의 복합성에 따른 양산화의 제한 때문에 이들의 산업적 응용은 한계에 도달하였다. 이와는 달리 탄소 점(carbon dot, CD)은 친 환경적이며, 화학적 안정성이 높고, 발광 색상의 변조가 용이하여 디스플레이 및 조명 분야에 응용할 수 있는 장점을 가지고 있어 차세대 발광체로서 많은 관심을 끌고 있다.

 

○ 국내에서는 대학 및 연구소에서 CD에 대한 연구가 일부 수행되고 있다. 대표적으로 건양대학교 김도경 연구팀, 부경대학교 문병기 연구팀, 포항공대 이시우 연구팀 등이 고 발광성 CD의 합성 및 합성법에 따른 발광 특성을 규명하고 있으며, KIST 배수광 연구진은 CD의 양산 제조법에 대하여 연구하고 있다.

 

○ 지금까지 발표된 연구결과에 의하면, CD의 발광 특성은 CD의 입자 크기, 도핑제 및 표면의 기능화에 크게 영향을 받는다. 발광 변조를 위하여 다양한 입자 크기의 제조 및 도핑제의 변화에 따른 CD의 제조 등은 복잡한 합성과정이 요구된다. 이에 반하여 일정한 크기의 CD들의 표면을 유기분자로 기능화 시킴으로서 발광색상의 조절은 한 용기 법으로 가능하다.

 

○ 하지만 본 분석물에서 소개한 구연산 및 적절한 첨가제를 사용하여 수열법으로 제조한 N 원자가 도핑된 N-CD의 경우, 들뜸 광 파장에 무관한 발광을 방출하며 양자 수율이 67%인 고효율 발광을 방출하는 특성을 가지고 있다. 특히 365 nm UV-LED에 N-CD를 도포하여 제조한 백색광 LED는 순수 백색광에 근접한 광학적 특성을 발현하고 있다.

 

○ 이와 같이 적？녹？청 삼색 포스퍼의 혼합이 아닌 한 종류의 N-CD 포스퍼로부터 백색광의 발현은 매우 중요한 연구결과이다. 앞으로 차세대 백색광 발광체로의 응용을 위한 연구에 크게 기여할 것으로 기대된다.

 

저자

Y. L. Wang, Y. Q. Zhao, Y. Zhang, F. Zhang, X. T. Feng, L. Chen, Y. Z. Yang, X. G. Liu

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2016

권(호)

6()

잡지명

RSC Advances

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

38761~38768

분석자

강*길

분석물

• 탄소점을 이용한 백색광 LED.pdf [504,249 byte]

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