인천대학교 입자 간 결합력 나노 수준 제어 1만6933ppi 초미세 발광 픽셀 구현 ‘네이처 일렉트로닉스’에 논문 게재 인천대 조정완 교수가 개발한 초미세 퀀텀닷 전사 인쇄 기술은 초고해상도·친환경 디스플레이 구현의 새로운 가능성을 열었다. [사진 인천대학교] 인천대학교 전자공학부 조정완 교수가 제1 저자로 참여한 연구 논문이 전기·전자공학 분야의 세계적 권위 학술지 ‘네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)’ 2026년 9월호에 게재됐다. 연구진은 퀀텀닷(QD) 입자 간 결합력을 나노 수준에서 제어하는 새로운 인쇄 기술을 개발해 초고해상도 디스플레이 구현 가능성을 높였다. 퀀텀닷은 빛을 내는 반도체 나노입자로, 선명한 색 표현과 높은 광학 효율을 구현할 수 있어 차세대 디스플레이의 핵심 소재로 주목받는다. 특히 무기물 콜로이드 퀀텀닷 발광다이오드(QD-LED)는 색순도가 뛰어나고 전기적 안정성이 높아 증강현실(AR)·가상현실(VR) 기기와 대면적 디스플레이 등에 활용될 것으로 기대된다. 다만 고해상도 풀컬러 디스플레이를 만들려면 적색·녹색·청색(RGB) 픽셀의 소재가 서로 섞이지 않도록 미세한 발광 픽셀을 정확하게 배치해야 한다. 넓은 면적에 걸쳐 균일한 품질을 유지하는 동시에 높낮이 차이가 있는 실제 디스플레이 기판에도 안정적으로 소재를 옮기는 기술이 필요하다 추천릴게임 . 기존 패터닝 공정은 이러한 조건을 모두 충족하는 데 어려움이 있었다. 조정완 인천대학교 전자공학부 교수 조 교수 등이 개발한 ‘균열 보조 전사 인쇄(CATP)’는 QD 입자 사이의 결합과 균열 발생을 정밀하게 제어해 원하는 형태의 발광층을 기판에 옮기는 기술이다. 연구진은 이를 활용해 가로 600nm, 세로 900nm 크기의 초미세 QD 픽셀을 인치당 1만6933개(ppi)의 밀도로 배열하고 실제 전기를 공급해 빛을 내는 데 성공했다. 초고해상도 마이크로 디스플레이 제작에 적용할 수 있는 가능성을 확인한 것이다. 이번 성과의 의미는 미세 픽셀 구현에 그치지 않고 실제 제품 생산에 필요한 공정 조건까지 함께 검증했다는 데 있다. 초소형 화면일수록 제한된 면적에 더 많은 픽셀을 집적해야 선명한 영상을 표현할 수 있다. 반면 픽셀 크기가 작아질수록 색상별 소재를 분리해 배치하기 어렵고, 기판 표면의 미세한 굴곡이나 전사 과정의 기포도 품질 저하 요인이 된다. 연구진은 픽셀 정밀도와 전사 안정성을 동시에 높이는 방식으로 이 같은 문제에 접근했다. 실제 제조 공정에서의 활용 가능성도 입증했다. 연구진은 공기가 빠져나갈 수 있는 통로를 갖춘 마이크로범프 스탬프를 도입해 전사 과정에서 기포가 갇히는 문제를 해결했다 모바일 바다이야기5만 . 이를 통해 1.5㎛ 깊이의 화소 구분 구조물이 있는 디스플레이 기판에서도 100%에 가까운 전사 수율을 확보했다. 친환경 소재를 적용한 풀컬러 디스플레이도 선보였다. 유해 중금속인 카드뮴을 사용하지 않고 인화인듐(InP)과 텔루르화아연셀레늄(ZnTeSe) 기반 QD를 활용해 1.41인치 능동형 디스플레이를 제작했다. 이 제품은 341ppi의 해상도와 표준 색공간인 sRGB 대비 124%의 색재현율을 구현했다. 발광 소자의 성능 개선도 확인됐다. CATP로 제작한 적색 QD-LED는 최대 휘도 4만150cd/㎡, 최대 외부양자효율(EQE) 4.54%를 기록했다. QD 입자를 촘촘하게 배열해 누설 전류를 줄이고 소자의 구동 수명도 향상시켰다. 조 교수는 “CATP 기술은 나노 역학적 균열 제어를 디스플레이 전사 공정에 도입해 기존 패터닝 기술의 한계를 극복한 새로운 접근법”이라며 “친환경 QD 디스플레이는 물론 AR·VR용 초고해상도 마이크로 디스플레이와 플렉시블·웨어러블 기기 등 다양한 분야에 적용할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 이번 논문이 실린 네이처 일렉트로닉스의 2025년 피인용지수는 42.3으로, 전기·전자공학 분야 1위에 해당한다. 인천대는 INU SURE LAB을 비롯해 자체연구비와 교수학술활동경비 등 교내 지원 제도를 운영하며 세계적 수준의 연구 성과 창출을 뒷받침하고 있다. 조 교수는 “CA