[대학저널 임지연 기자] 국내 연구진이 컬러 디스플레이 구현을 위해 쓰이고 있는 잉크젯 기법 이용 필름 제조를 대체할 신기술로 활용될 수 있는 고밀도 박막제조기술을 개발했다.
아주대는 김상욱(사진) 응용화학생명공학과·대학원 분자과학기술학과 교수가 김성훈 동의대 교수, 박종욱 경희대 교수, 오종민 광운대 교수와 초음파와 기상증착법을 접목한 고밀도 양자점 필름을 개발했다고 31일 밝혔다.
아주대에 따르면 공동연구팀은 컬러 디스플레이를 구현하기 위해 필요한 적색과 녹색, 청색의 컬러 변환을 위해 재료로 사용되는 초미세 반도체 입자인 양자점의 코팅을 진행할 시 청색 빛샘현상이 없는 색 변환을 위해 필름의 두께를 키우거나, 추가적인 컬러 필터를 사용해야 하는 문제를 해결하는 연구를 진행했다.
공동연구팀은 문제 해결을 위해 초음파와 기상증착법(Aerosol Deposition)을 접목시켰다. 기상증착법은 기판 표면에 고체 소재 필름을 코팅하는 방법으로, 반도체와 태양전지 등의 제조 공정에 사용된다.
연구팀이 개발한 새로운 방안은 고밀도의 양자점 필름 제조가 가능할뿐 아니라 3μm 두께(잉크젯 방법으로 제조된 두께의 25%)의 필름에서도 청색을 완벽히 녹색과 적색으로 변환해냈다.
또 효율 향상을 위해 저가의 실리카 나노입자를 혼용해 녹색의 경우 7,353cd/m2의 높은 효율을 달성함을 확인했다.
김상욱 아주대 교수는 “현재 컬러 디스플레이 구현을 위해 가장 널리 사용되고 있는 기법은 ‘잉크젯 기법’을 이용한 필름 제조 방식”이라며 “이번에 연구팀이 개발한 새로운 방식이 이를 대체할 획기적 기법으로 널리 활용될 수 있을 것으로 기대한다. 앞으로도 후속 연구를 이어갈 예정”이라고 말했다.
관련 논문은 ‘기상증착법으로 제조된 초박막 페로브스카이트/금속산화물로 완벽한 컬러 변환과 발광효율 개선(Highly thin film with aerosol-deposited perovskite quantum dot/metal oxide composite for perfect color conversion and luminance enhancement)’이라는 제목으로 화학공학 공정 분야의 저명 학술지 ‘케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)’ 3월 23일자 온라인판에 게재됐다.
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