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[연구실탐방]디스플레이 미래소재연구센터

발행일2019.01.09 19:00

KAIST KI빌딩 4층. 이곳에 자리한 '디스플레이 미래소재연구센터'는 이름처럼 디스플레이와 미래가 교차하는 곳이다. 미래에 모습을 드러낼 첨단 디스플레이용 핵심소재를 연구한다.

유리문을 열고 센터 내 실험 공간에 들어서면 크고 작은 장비와 실험도구가 눈에 들어온다. 전자장비에서부터 부품 제조에 쓰이는 듯한 기계장비, '알곤'이나 '질소'라고 적힌 가스통, 다양한 용액을 담은 용기 등이 눈길을 끈다. 디스플레이 연구가 전자공학, 화학, 기계공학, 신소재 등 다양한 기술이 접목된 분야임을 느낄 수 있다.

한 켠에서는 안내를 맡은 최성율 센터장(전기 및 전자공학부 교수)이 번쩍번쩍 빛을 발하는 퀀텀닷 형성 장비를 조작하는 일에 열중하고 있었다.

Photo Image<최성율 KAIST 디스플레이 미래소재연구센터장(전기 및 전자공학부 교수)>

“지금은 무기화합물 용액에 퀀텀닷을 형성하는 공정을 진행하고 있습니다. 열과 빛을 가해 화합물이 결정성을 띠게하는 과정이죠.” 최 센터장이 장치에 연결된 리모컨을 든 채로 설명했다.

퀀텀닷은 현재 주로 사용하는 유기물 소재보다 색재현율과 안정성이 월등한 발광소재다. 첨단디스플레이 구현에 핵심 역할을 한다. 센터에서는 화합물 물질, 용액 비율 등을 달리하면서 다양한 퀀텀닷 발광 소재 형성을 시험 중이다.

한 쪽에서는 이강준 박사과정이 다양한 관과 선이 연결된 원형 장치와 한창 씨름 중이다. 장치 이름은 '진공 프로브 스테이션(Vacuum Probe Station)'. 디스플레이용 트랜지스터 회로 성능을 가늠한다. 장치 중앙에 갈색을 띤 네모난 트랜지스터 회로 조각을 올려놓고 금속 탐침으로 정보를 얻는다.

이 박사과정은 “고성능 디스플레이를 구현에 필수인 고성능 트랜지스터 개발도 우리 업무”라며 “쉴 새 없이 트랜지스터를 만들고 회로 성능과 전력 효율을 파악하고 있다”고 말했다.

Photo Image<이강준 박사과정 연구원이 디스플레이용 트랜지스터 회로 성능을 파악하는 모습>

이 박사과정은 미리 만들어 놓은 트랜지스터도 보여줬다. 두 손가락으로 트랜지스터를 굽혀보이기까지 했다. 형태가 다양한 미래 디스플레이에 적용할 수 있는 유연 트랜지스터였다. 그는 “폴리이미드 기판을 사용했는데, 기판을 더 얇게 하면 접는 것도 가능합니다”라고 웃음 지었다.

곁에서 이를 지켜보면 최 센터장은 곧 기존 제품을 뛰어넘는 고성능 디스플레이를 선보일 수 있을 것이라고 자신했다. 높은 전력 효율을 보이는 퀀덤닷 발광소재와 고성능 트랜지스터 연구를 거듭해 디스플레이 화면 크기과 해상도는 확대하면서 경량화도 놓치지 않겠다고 밝혔다. 디스플레이 시장 내 우리나라 경쟁력을 더욱 강화하는 것이 목표다.

최 센터장은 “앞으로도 우리나라가 디스플레이 시장에서 계속해 우위를 보이려면 현재 유기발광다이오드(OLED) 너머 새로운 소재와 기술 개발을 게을리 해서는 안 된다”며 “우리 센터가 하는 일이 바로 그것”이라고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com



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