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| 대량생산된 페로브스카이트를 활용하여 페로브스카이트광변환필름을 제작하고 10.1 인치태블릿디스플레이에 장착한 모습. [서울대학교 제공] |
국내 연구진이 차세대 디스플레이 핵심 소재로 각광받는 페로브스카이트를 대량 생산해 상용화할 수 있는 기술 확보에 성공했다.
과학기술정보통신부는 서울대학교 재료공학부 이태우 교수 연구팀이 페로브스카이트 나노결정을 발광효율 100%를 유지하며 대량 생산할 수 있는 새로운 합성 기술을 개발했다고 밝혔다.
과기정통부 기초연구사업, 미래개척융합 과학기술개발 사업 등으로 수행한 이번 연구 성과는 세계 최고 권위의 학술지 ‘네이처(Nature)’에 19일 게재됐다.
페로브스카이트는 OLED(유기발광다이오드)와 QLED(무기양자점 발광다이오드)를 뛰어넘는 발광 성능으로 초고해상도 TV는 물론, 증강현실(AR)과 가상현실(VR)과 같은 차세대 디스플레이에 활용이 기대되는 소재다.
연구팀은 대량 생산 시 발생하는 품질 저하가 빠른 합성 속도에 따른 균일성 저하와 결정 결함에서 기인한다는 점에 주목하고, 이를 해결하기 위한, ‘저온 주입(Cold-injection)’합성 기술을 개발했다.
특히 이 기술은 2014년 페로브스카이트 소재 연구 분야가 본격적으로 형성되기 이전에 연구팀이 확보한 원천 특허를 기반으로 하고 있어 산업적 가치도 매우 높다. OLED의 경우 핵심 소재 기술에 대한 특허료를 해외 기업에 지불하고 있는 상황이지만, 향후 페로브스카이트 디스플레이가 본격 상용화될 경우 기술 종속 구조를 극복하고 차세대 디스플레이 시장 경쟁력 확보에 기여할 것으로 기대된다.
연구팀은 교원 창업 기업인 에스엔 디스플레이와 협력, 대량 생산된 페로브스카이트 나노결정을 기반으로 색변환 필름을 제작하고 실제 태블릿 디스플레이에 장착해 상용화 가능성을 검증했다.
특히 지난달 15일 과학계의 양대 산맥인 네이처와 사이언스(Science) 본지에 서로 다른 디스플레이 핵심 기술에 관한 연구 성과를 각각 발표한 연구팀은 또 다시 한 달 만에 네이처 본지에 성과를 발표하며, 같은 해에 세계 최고의 학술지에 성과 3편을 게재했다.
이태우 교수는 “향후 페로브스카이트 소재를 활용해 디스플레이 응용을 위한 고효율·고안정성 발광 소자 개발에 주력할 계획”이라고 밝혔다. 구본혁 기자
