QLED 뛰어넘는 '페로브스카이트 LED' 등장

[아시아경제 황준호 기자] 국내 연구진이 20nm(나노미터) 이하의 발광 선폭을 갖는 고순도 페로브스카이트 양자점 합성 기술을 개발했다. 기존 유기 발광다이오드(OLED)나 퀀텀닷 발광다이오드(QLED)보다 색 재현율이 우수한 LED로 차세대 고색순도의 디스플레이를 구현할 핵심 기술이 될 수 있을지 관심이 모아진다.

임상혁 고려대학교 화공생명공학과 임상혁 교수의 연구팀은 20nm 이하의 선폭을 갖는 고순도 적색, 녹색, 청색 페로브스카이트 양자점 합성 기술을 세계 최초로 개발했다고 4일 밝혔다. 관련 논문은 국제학술지인 셀 리포트 피지컬 사이언스에 2일(현지시간) 실렸다.

연구팀은 현재 스마트폰이나 TV에 사용되는 디스플레이보다 더욱 정확한 색을 구현할 수 있는 페로브스카이트 나노결정(양자점) 발광체를 개발했다.

페로브스카이트 발광체는 고온 용액 공정을 통해 만들어진다. 색상 조절은 할로겐족 음이온 치환반응을 통해 구현된다. 하지만 불균일한 치환 반응으로 인해 발광 스펙트럼의 선폭이 넓어져 색의 순도가 떨어지는 단점이 있다.

연구팀은 반응 후 불순물을 남기지 않는 할로겐산을 통해 이같은 단점을 해결했다. 상대적으로 낮은 반응온도에서 균일한 할로겐족 음이온 치환반응이 일어날 수 있는 신규 합성법을 개발한 것이다. 또 이를 통해 불순물이 없는 고순도의 균일 조성을 가지는 페로브스카이트 발광체를 개발했다.

이 발광체는 가시광선 영역 전체에서 20nm 이하의 발광스펙트럼 선폭을 가진다. 기존 디스플레이가 30nm 발광선폭을 갖고 있어 구현하지 못한 고순도 천연색을 구현할 수 있다는 뜻이다.

임상혁 교수는 "페로브스카이트 나노결정 발광체가 고색순도의 디스플레이를 구현할 수 있다는 가능성을 검증한 것이 이번 연구의 의의"라고 설명했다.

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr