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 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.
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
