국내 대학 연구팀이 차세대 디스플레이 소재인 페로브스카이트 발광다이오드(LED)의 대면적 생산을 가능하게 하는 핵심 공정을 개발했다.

성신여대는 청정신소재공학과 이윤호 교수 연구팀이 미국 에모리대학교 레티안 도우 교수 연구팀과 공동으로 페로브스카이트 LED의 대면적 제작 기술을 개발하고 연구 결과를 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 게재했다고 5일 밝혔다.

페로브스카이트 LED는 뛰어난 색 재현력과 낮은 생산 비용으로 차세대 디스플레이 기술로 주목받고 있다. 하지만 넓은 면적을 제작할 경우 용매가 증발하면서 가장자리에 입자가 뭉치는 ‘커피링 현상’ 때문에 상용화에 어려움을 겪어왔다.

연구팀은 증발 특성이 다른 세 가지 용매를 활용한 ‘3원 용매 시스템’을 적용해 대면적 기판에서도 결함 없이 균일한 초박막을 형성하는 데 성공했다. 이는 대면적화 과정에서 성능이 급격히 떨어지던 기존 한계를 극복한 결과라고 설명했다.

연구팀은 또 해당 기술을 활용해 피부 아래 혈관을 선명하게 보여주는 정맥 이미징 시연에도 성공했다. 이에 따라 디스플레이뿐 아니라 의료 진단기기, 생체인식 시스템, 웨어러블 센서 등 다양한 분야로의 활용 가능성도 확인했다.

이윤호 교수는 “대면적 페로브스카이트 소재의 산업 적용 가능성을 높인 연구”라며 “디스플레이는 물론 반도체와 태양전지 등 다양한 광전자 산업의 상용화를 앞당기는 핵심 기술이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

이번 연구는 한국연구재단 우수신진연구와 신진연구사업 지원을 받아 수행됐다.