고효율·장수명‥탠덤 페로브스카이트 발광소자 개발

하이브리드 탠덤 페로브스카이트 LED의 개념도 [이태우 교수팀 제공]

차세대 디스플레이 소자로 주목받는 페로브스카이트와 기존 유기발광다이오드(OLED) 장점을 모두 갖춘 발광소자가 개발됐습니다.

과학기술정보통신부는 오늘(16) 서울대 이태우 교수 연구팀이 금속 할라이드 페로브스카이트와 유기 발광 소재를 결합해 오래가면서도 고효율인 하이브리드 탠덤 발광소자 개발에 성공했다고 밝혔습니다.

태양전지 소재로 주로 활용되는 페로브스카이트는 전기적 특성과 색 순도가 우수하면서도 값은 저렴해 차세대 디스플레이 소자로 주목받고 있지만 OLED보다 효율이 낮은 게 단점이었습니다.

이를 해결하는 방법 중 하나는 두 개 이상 소자를 쌓는 '탠덤' 구조를 이용하는 건데, 서울대 연구팀은 용액공정으로 페로브스카이트 나노결정 단일소자를 만든 후 증착 공정으로 상단에 유기 발광 단일소자를 만드는 새로운 디자인을 개발했습니다.

광학 시뮬레이션을 통해 고효율이면서도 고색순도를 동시에 구현하는 소자구조를 찾았으며 '하이브리드-탠덤 밸리'란 이름을 붙였습니다.

이렇게 개발한 소자는 100니트일 때 5천596시간 가동할 수 있어, 지속 시간이 1.8시간인 페로브스카이트 단일소자 보다 3천배 이상 늘어났다고 연구팀은 설명했습니다.

연구 결과는 오늘 국제학술지 '네이처 나노테크놀로지'에도 실렸습니다.