페로브스카이트 저온합성 기술 개발…고품질 디스플레이에 한 발짝

[앵커]
국내 연구진이 차세대 디스플레이 핵심 소재로 주목받는 페로브스카이트를 고품질로 대량 생산할 수 있는 저온 합성 기술을 개발했습니다.

실제 눈으로 보는 것과 같이 더 생생한 TV 화면 개발로 이어지질 주목됩니다.

이성규 기잡니다.

[기자]
차세대 디스플레이의 핵심 소재로 주목받는 페로브스카이트.

페로브스카이트의 가장 큰 장점은 발광 성능입니다.

발광 스펙트럼 반치폭이 작을수록 선명한 빛을 내는데 페로브스카이트의 반치폭은 20㎚(나노미터)로 유기발광다이오드(OLED) 50㎚, 무기양자점 발광다이오드(QLED) 30㎚보다 작습니다.

이런 장점이 있지만, 페로브스카이트 디스플레이 소재를 만드는 건 쉽지 않습니다.

기존의 '핫 인젝션' 페로브스카이트 나노결정 합성 방식은 150℃ 이상의 고온을 이용해 화재 위험이 있고, 산소와 수분을 차단하기 위한 특수 설비가 필요하기 때문입니다.

이런 가운데 서울대 연구진이 낮은 온도에서 고품질의 페로브스카이트 나노결정을 합성하는 '저온 주입' 기술을 개발했습니다.

이 기술은 페로브스카이트가 되기 직전의 물질인 전구체 용액을, 0℃까지 냉각한 코팅제 리간드 용액에 주입합니다.

그러면 유사 유화 환경이 형성돼 페로브스카이트 나노결정이 성장하게 됩니다.

[이태우 / 서울대 재료공학부 교수 : 이 전구체를 여기(리간드 용액) 떨어뜨릴 때 이 반응기가 4℃ 이하로 유지가 되면 이것이 '핫 인젝션'처럼 굉장히 결정성이 증가해서 대량 생산을 하더라도 굉장히 고품질의 입자를 생산할 수 있다는 거를 저희가 발견하게 됩니다. ]

[기자]
이 기술로 만든 페로브스카이트 발광 효율은 100%로, 들어간 빛이 손실 없이 온전히 색상을 내는 데 쓰인다는 의미입니다.

특히 이번 기술은 자체 원천 특허로 개발돼 앞으로 페로브스카이트 디스플레이가 상용화될 경우 독자적인 생산이 가능할 것으로 기대됩니다.

이번 연구성과는 세계 최고 권위의 학술지 '네이처(Nature)'에 실렸습니다.

YTN 사이언스 이성규입니다.


YTN 사이언스 이성규 (sklee95@ytn.co.kr)