KAIST 반도체 나노막대로 초박막 편광필름 개발

한국과학기술원(KAIST·총장 신성철)이 나노막대 기반 초박막 편광필름 기술을 개발했다. 기기 두께와 광원 손실을 최소화할 수 있어 편광판 없는 디스플레이 구현에 큰 도움이 될 전망이다.

KAIST는 이도창, 김신현 생명화학공학과 교수팀이 반도체 나노막대를 자기조립 방식으로 일렬 배열해 수 나노미터(㎚) 두께 편광필름을 만들었다고 20일 밝혔다.

반도체 나노막대 자기조립구조 모식도와 실제 전자현미경 이미지.

반도체 나노막대는 막대 방향을 따라 빛을 내는 광원이다. 애초에 빛이 편광을 이루기 때문에 광원에서 나온 빛을 편광화하는 편광판이 필요 없다. 편광판 사용으로 발생하는 문제들을 해소할 수 있다. 편광판을 사용하지 않으면 그만큼 기기 두께를 줄일 수 있고, 빛이 편광판을 통과하면서 상당수 소실되는 문제도 막을 수 있다.

반도체 나노막대 초박막 편광필름 기술을 개발한 KAIST 연구진.

문제는 반도체 나노막대를 필름으로 구현하는 것이 어렵다는 점이다. 연구팀은 '인력'을 활용해 반도체 나노막대가 균일하게 자기조립 구조를 이루게 했다. 액체 용액에 반도체 나노입자를 퍼뜨려 용액-공기 계면을 기판 삼아 입자가 자기조립하게 했다. 그러면서 추가 인력을 발생시켜 반도체 나노막대가 균일하게 결합하도록 인력을 유도했다.

그 결과 88% 정렬도를 갖는 초박막 필름을 형성했다. 형성한 필름 두께는 5㎚로, 면적은 수십 마이크로제곱미터다. 편광 발광층으로 활용해 디스플레이 두께 최소화, 비용 절감, 성능 강화를 이룰 수 있다.

김다흰 연구원은 “입자 상호작용력 조절로 반도체 나노막대 스스로 방향성을 통제하고 고배열로 정렬하는 것을 확인했다”며 “다양한 나노입자 초박막 필름과 필름소자를 만드는데 사용할 수 있다”고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com

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