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왼쪽부터 이윤호, 레티안 도우(Letian Dou) 교수.
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성신여대는 청정신소재공학과 이윤호 교수가 미국 에모리대학교(Emory University) 레티안 도우(Letian Dou) 교수 연구팀과의 공동 연구를 통해 차세대 디스플레이 소재인 ‘페로브스카이트 LED’를 대면적으로 제작할 수 있는 혁신 공법을 확보했다고 4일 밝혔다.
이번 연구는 세계적 학술지인 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances, IF 12.5)’ 최신호에 게재됐다.
페로브스카이트 LED는 선명한 색 재현력과 낮은 제조 비용으로 관련 산업에서 각광받고 있으나 화면을 크게 제작할 때 용매가 증발하며 테두리 입자가 뭉치는 ‘커피링 현상’이 상용화의 큰 기술적 장벽이었다. 이 교수와 공동연구팀은 이를 해결하기 위해 증발 특성이 다른 세 가지 물질을 조합한 ‘3원 용매 시스템’을 구축하고 넓은 기판에서도 결함 없는 균일한 초박막을 형성하는 데 성공했다.
이번 연구를 통해 새로운 공법으로 탄생한 소자는 소면적에서 25% 이상의 높은 효율을 기록했을 뿐만 아니라 수십 배 확대된 대면적(240mm²)에서도 약 19%의 효율을 유지함으로써 면적이 커질수록 성능이 급격히 저하되던 기존의 한계를 극복한 것으로 대면적 페로브스카이트 LED 분야에서 세계 최고 수준의 성능을 입증했다.
이윤호 교수는 “대면적 페로브스카이트 소재를 실제 산업 현장에 도입할 수 있는 과학적 토대를 마련했다는 데 의의가 깊다”며 “앞으로 디스플레이, 반도체, 태양전지 등 다양한 광전자 분야의 상용화를 앞당길 핵심 원천이 될 것”이라고 전했다.
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