양자점(Quantum dots)은 크기 조절 가능성, 우수한 광발광 양자 수율(PLQY), 넓은 스펙트럼 흡수 등의 특성으로 뛰어난 광학 성능을 보여, 풀컬러 광색역 디스플레이에서 LED 색변환층의 이상적인 재료 선택이 되고 있습니다. 특히 MAPbBr₃ 페로브스카이트 양자점(PQDs)은 간단한 제조 공정과 우수한 광전자 성능을 갖추어 상업적 잠재력이 큰 재료로 여겨집니다. 그러나 합성 후 MAPbBr₃ PQDs 표면의 리간드가 쉽게 떨어져 나가 표면 결함 상태 밀도가 증가하여 물과 산소 등의 환경 요인에 대한 안정성이 낮아지고 PLQY가 감소합니다. 본 연구에서는 리간드 보조 재침전 기술(LARP)을 통해 혁신적으로 기존의 올레익산(OA) 리간드를 2-헥실데카노산(DA) 리간드로 대체하여 상온 조건에서 우수한 안정성과 높은 PLQY를 가진 MAPbBr₃ PQDs를 성공적으로 합성하는 효율적인 일단계 합성 전략을 제안합니다. 단일 긴 탄소 사슬 OA 리간드에 비해 이중 단쇄 DA 리간드는 MAPbBr₃ PQDs와 더 강한 배위 결합을 형성합니다. 리간드와 PQDs 간의 강한 상호작용은 격자 결함을 완벽하게 소광시켜 비복사 과정을 줄이고 재료의 환경 안정성을 향상시키는 데 도움을 줍니다. 따라서 DA로 수정된 MAPbBr₃ PQDs는 최대 87.8%의 PLQY를 나타내며 물과 산소 환경에서도 높은 안정성을 보입니다. 상온 환경에서 DA 리간드로 수정된 MAPbBr₃ PQDs의 PL 피크는 반달 후에도 원래의 68.3%를 유지하는 반면, OA 리간드 수정 PQDs는 거의 완전한 형광 소멸을 보입니다. 이후 DA 리간드로 수정된 녹색 발광 MAPbBr₃ PQDs, 적색 발광 CsPbBrI₂ PQDs 및 청색 발광 CsPbCl_1.5Br_1.5 PQDs를 폴리스티렌(PS) 환경에 코팅 및 경화하여 기존 형광체를 대체하여 디스플레이 장치 LED의 색 변환층에 적용했으며, NTSC 기준 137.09%의 색 영역 범위를 달성했습니다.

MAPbBr₃ PQDs;DA 리간드;안정성;광색역;LED