오늘날 시중에 나와 있는 디스플레이에는 발광 다이오드, 유기 발광 다이오드 및 양자점 발광 다이오드 등이 사용된다. 이런 디스플레이는 육안으로 볼 수 있는 원래 색상의 약 50% 가량을 재현한다.

그런데 싱가포르국립대학 연구진이 디스플레이가 달성 가능한 잠재력을 극대화하고 화면 색 재현을 개선할 방법을 발견했다. 바로 페로브스카이트(Perovskite)라는 반도체 물질을 사용하는 것이다. 이 물질은 티탄산칼슘과 비슷한 형태의 결정 구조를 보이는 물질이다.

연구진은 작은 페로브스카이트 결정체를 폴리머 사슬 빌딩 블록인 액체 단량체와 결합했다. 그리고 혼합물을 백색광에 노출시켜 중합 반응을 일으켰다. 그러자 이 구조물이 강한 페로브스카이트 폴리머 복합막으로 변했다. 이 복합막은 기존의 물질보다 3배 높은 효율을 보였다.

그런 다음 연구진은 이 복합막이 색을 재현하도록 만들기 위해 인간의 눈이 볼 수 있는 적, 녹, 청색 세트를 검토했다. 우리 눈에는 민감한 원뿔세포가 들어있어 색을 구분할 수 있다.

페로브스카이트는 더 순수한 RGB 빛을 생성할 수 있었다. 페로브스카이트 복합막을 사용하면 디스플레이 성능이 최대 75%까지 향상된다.

연구에 참여한 웡 잉 치에는 "페로브스카이트는 합성이 쉽고 엄청난 잠재력을 가지고 있다. 이 물질은 디스플레이 성능을 크게 향상시킬 것이다. 페로브스카이트 전구체 화학 물질이 반응해 나노 결정을 형성하는 데 걸리는 시간은 10초 남짓이다"라고 말했다.

연구진은 현재 디스플레이 제조 업체와 협력해 페로브스카이트 강화 복합막을 상용화할 계획이다.