한국과학기술원(KAIST·총장 이광형) 연구진이 진청색 페로브스카이트 발광다이오드(LED)의 색상 불안정성 문제를 해결하고 높은 밝기까지 구현했다.
KAIST는 이정용 전기 및 전자공학부 교수팀이 높은 색순도를 가진 페로브스카이트 LED 중 진청색 LED의 고질적 문제점들을 해결하는 기술을 개발했다고 10일 밝혔다.
서로 다른 종류 이온을 혼합하는 진청색 LED는 구동 전압 크기에 따라 색이 변하고, 밝기가 낮다는 문제점으로 상용화에 다가가기 어려웠다.
연구팀은 색 불안정성을 유발하는 원인인 '이온 이동에 따른 상 분리 현상'을 일으키는 할라이드 이온 통로를 막았다. 이온 이동을 억제해 효과적으로 색 불안정성을 개선했다.
또 연구팀은 지금까지 보고된 진청색 페로브스카이트 LED 성능 중에서 가장 높은 수준의 밝기(2700니트)를 보고했다.
이는 햇빛이 강한 야외 조명환경에서 디스플레이가 잘 보이지 않는 야외 시인성 문제를 해결할 수 있는 수준의 밝기다.
이를 통해 차세대 페로브스카이트 디스플레이 상용화를 한층 더 앞당길 수 있을 것으로 기대된다.
제1 저자인 이승재 박사과정생은 “진청색 페로브스카이트 LED의 고질적인 색 불안정성 문제를 효과적으로 해결했고 최근 스마트폰에서 요구하는 최대 밝기인 2000니트 이상 높은 밝기를 갖는 우수한 진청색 페로브스카이트 LED를 제작했다”며 “이미 높은 수준인 녹색·적색 LED와의 격차를 줄여 RGB(적·녹·청) 디스플레이에 적용할 가능성을 열었다”고 말했다.
KAIST 전기 및 전자공학부의 이승재 박사과정, 김준호 박사가 1저자로 참여한 이번 연구는 사이언스 자매지인 사이언스 어드밴시스 5월 온라인판에 정식 출판됐다. 한편 이번 연구는 한국연구재단(NRF) 지원을 받아 수행됐다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
