디스플레이 핵심소재 대량생산 기술 개발… TV 더 선명해진다

서울대 이태우 교수 연구팀 성과
OLED·QLED 뛰어넘는 발광력
페로브스카이트 소재 합성 성공
빅테크 협력 1년 내 사업화 목표
원천 특허로 산업 경쟁력도 갖춰
"AR·VR 분야 최소 3년안에 구현"

차세대 디스플레이 핵심 소재로 각광받는 페로브스카이트를 상용화할 수 있는 기술을 국내 연구진이 개발했다. 초고해상도 TV와 가상현실(VR) 등에 활용될 것이라는 기대다. 이르면 1년 내 TV를 시작으로 상용화도 주목된다.

■로열티 없는 차세대 디스플레이 기대

과학기술정보통신부는 서울대학교 이태우 교수 연구팀이 '페로브스카이트 나노결정'을 발광효율 100%로 대량 생산할수 있는 새로운 합성기술 개발에 성공했다고 18일 밝혔다.

이번 연구 성과는 과기정통부 지원 사업으로, 세계 최고 권위의 학술지 '네이처'에 19일(현지시간 18일) 게재됐다.

페로브스카이트의 발광 성능은 유기발광다이오드(OLED)와 무기양자점 발광다이오드(QLED)보다 우수하다. 초고해상도 TV, 증강현실(AR), 가상현실(VR) 등 차세대 차세대 디스플레이 활용이 기대되는 소재다. 하지만 대량 생산시 재료 합성 과정에서 나노 결정의 균일성이 떨어져 양산이 어렵다는 문제가 있었다.

연구팀은 재료 합성 속도를 조절해 품질 저하 문제를 극복하는 '저온 주입' 합성 기술을 개발했다.

저온 주입 합성 기술은 0℃ 부근의 낮은 온도로 냉각한 리간드 용액에 페로브스카이트 전구체 용액을 주입해 '유사 유화(pseudo-emulsion)' 상태를 만든 뒤 합성하는 방식이다.

이를 통해 페로브스카이트 나노결정 합성 속도를 늦춰 결함 생성을 억제하고, 100% 발광 효율을 가진 고품질 나노결정을 양산할 수 있게 된다.

이태우 교수는 "이번 기술은 기존 OLED보다 더 넓은 색표현 구간을 가지며, 더 저렴한 비용으로 안전하게 생산할 수 있다"며 "국산 기술이기 때문에 외국에 로열티를 낼 필요가 없다"고 강점을 설명했다.

이번 기술은 지난 2014년 페로브스카이트 소재 연구 분야가 본격적으로 형성되기 이전에 연구팀이 확보한 원천 특허를 기반으로 하고 있어 산업적 가치도 매우 높다는 평가다.

OLED의 경우 국내 기업이 핵심 소재 기술에 대한 특허료를 해외 기업에 내고 있다. 향후 국내 기업들이 페로브스카이트 디스플레이를 본격 상용화할 경우 외국 기업에 대한 기술 종속 구조를 극복하고 차세대 디스플레이 시장 경쟁력을 확보할 수 있을 것이라는 기대다.

■국내외 빅테크 관심… 상용화 속도

상용화 여부도 관심이다. 연구팀은 이 교수가 교원 창업한 기업인 에스엔 디스플레이(SN Display co., Ltd)와 협력해, 대량 생산된 페로브스카이트 나노결정을 기반으로 색변환 필름을 제작하고 실제 태블릿 디스플레이에 장착해 상용화 가능성을 검증했다.

에스엔 디스플레이의 독보적인 기술력은 최근 CES 2026에서 페로브스카이트 발광체 분야 최초로 혁신상을 수상하며 세계적으로 그 가치를 인정받았다.

이 교수는 "이번 기술을 QLED TV의 양자점 필름을 대체하는 것으로 사용한다고 하면 1년 이내 사업화하는 게 목표"라며 "중장기적으로는 AR과 VR에도 앞으로 3~5년내 구현하는 게 목표"라고 말했다.

이번 기술에 대한 산업계 관심도 높아 빅테크 기업과의 협업도 활발하다. 연구팀은 글로벌 빅테크 기업으로부터 공동과제 제안을 받아 수행중이며 국내 전자 대기업과도 상용화를 논의하고 있다는 설명이다.

이 교수는 "이번 연구 성과는 페로브스카이트 소재의 상용화를 앞당기는 데 기여할 것"이라며, "향후 페로브스카이트 소재를 활용해 디스플레이 응용을 위한 고효율·고안정성 발광 소자 개발에 주력할 계획"이라고 밝혔다.

[e-mail] 연지안 기자