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[IT뉴스]“유독성 납 완벽대체” 발광효율 40%↑…KAIST, 차세대 디스플레이 신소재 개발

온카뱅크관리자

2024-11-13 08:11:45

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">- 신소재공학과 조힘찬 교수 연구팀<br>- 청색 페로브스카이트소재 난제 극복</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="QJY1ZXe7pn">
          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="xiGt5Zdz7i" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="이번 연구를 수행한 조힘찬(왼쪽부터) 교수, 하재영 박사과정, 연성범 석박사통합과정.[KAIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202411/13/ned/20241113081149047dfcp.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="6PArDEuSpo" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202411/13/ned/20241113081149047dfcp.jpg" width="658"></p>
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            이번 연구를 수행한 조힘찬(왼쪽부터) 교수, 하재영 박사과정, 연성범 석박사통합과정.[KAIST 제공]
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          </figure>
          <p dmcf-pid="y1JaoLZwzJ" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 차세대 발광 물질로 주목받으며 청색광 구현이 가능한 납 기반 페로브스카이트는 납 이온의 유독성으로 인해 산업적 응용이 제한되고 있다. 이런 가운데 국내 연구진이 청색광 구현이 가능한 친환경 대체 소재를 개발에 성공했다.</p>
          <p dmcf-pid="WtiNgo5r3d" dmcf-ptype="general">KAIST는 신소재공학과 조힘찬(사진) 교수 연구팀이 납 이온이 없이도 우수한 색 표현력과 높은 발광 효율을 가질 수 있는 친환경 대체 소재를 개발했다고 13일 밝혔다.</p>
          <p dmcf-pid="YA3zuUNfze" dmcf-ptype="general">연구팀은 이번 연구에서 유로퓸 이온(Eu2+)으로 페로브스카이트의 납 이온을 대체함으로써 우수한 색 표현력과 높은 발광 효율을 동시에 가지는 발광 소재를 개발할 수 있음을 보였다.</p>
          <p dmcf-pid="Gc0q7uj4UR" dmcf-ptype="general">유로퓸 이온이란 원자 번호 63번인 희토류 금속 유로퓸(Eu)의 이온 형태를 말한다.</p>
          <p dmcf-pid="HkpBz7A80M" dmcf-ptype="general">개발된 세슘 유로퓸 브로마이드(CsEuBr3) 페로브스카이트 나노결정은 420~450 나노미터(nm) 파장 영역에서의 진청색 발광 특성을 보였으며, 약 40%의 높은 발광 효율과 24 nm의 매우 좁은 발광 스펙트럼 반치폭(발광 색상 선명도)을 보였다.</p>
          <div dmcf-pid="XsBf29rRux" dmcf-ptype="general">
           <p>광원의 발광 스펙트럼이 좁을수록 디스플레이에서 선명한 색 표현이 가능하기 때문에, 이는 차세대 디스플레이 소재로서의 높은 가능성을 보여준 결과라고 할 수 있다.</p>
          </div>
          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="ZOb4V2mepQ" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="반응 시간에 따른 유로퓸 페로브스카이트의 상변화 거동에 대한 개략도.[KAIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202411/13/ned/20241113081151724kjlc.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="Pez2KbDx0L" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202411/13/ned/20241113081151724kjlc.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            반응 시간에 따른 유로퓸 페로브스카이트의 상변화 거동에 대한 개략도.[KAIST 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p dmcf-pid="5IK8fVsd0P" dmcf-ptype="general">또한 연구팀은 유로퓸 기반 나노결정의 구조적, 광학적 특성이 합성 과정에서 사용된 유기 리간드(계면활성제 역할을 하는 물질)에 따라서 크게 바뀌는 현상을 처음으로 규명했다.</p>
          <p dmcf-pid="18ITSlf506" dmcf-ptype="general">구체적으로, 세슘 유로퓸 브로마이드 페로브스카이트 나노결정은 합성 초기에 형성된 세슘 브로마이드(CsBr) 나노결정에 유로퓸 이온이 점진적으로 도입되면서 형성된다. 이 과정에서 사용된 리간드에 따라 결정 형성의 경로가 달라지며, 이 경로 차이에 의해 최종적으로 합성된 세슘 유로퓸 브로마이드 페로브스카이트 나노결정의 발광 효율이 크게 향상될 수 있음을 확인했다.</p>
          <p dmcf-pid="t6CyvS4138" dmcf-ptype="general">조힘찬 교수는 “이번 연구는 그동안 어려웠던 친환경 비납계 페로브스카이트 소재 연구의 돌파구를 제시하는 결과”라며 “차세대 디스플레이 및 광학 소자 개발의 새로운 지평을 열 수 있을 것으로 기대되며, 향후 연구를 통해 소재의 광학적 특성과 공정성을 더욱 향상시킬 계획”이라고 전했다.</p>
          <p dmcf-pid="FPhWTv8tp4" dmcf-ptype="general">이번 연구결과는 국제학술지 ‘에이씨에스 나노(ACS Nano)’에 10월 17일 온라인 게재됐다.</p>
          <p dmcf-pid="3MvHYWQ0zf" dmcf-ptype="general">nbgkoo@heraldcorp.com</p>
         </section> 
        </div> 
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