배완기 교수(성균관대학교), 강문성 교수(서강대학교), 강찬모 박사(한국전자통신연구원) 공동 연구팀 차세대 디스플레이 핵심기술 초고해상도 양자점 패턴화 기술 개발
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- 2022-08-26
국내 연구진이 차세대 디스플레이의 핵심 소재인 양자점을 초고해상도로 패턴화하는 기술을 개발했다.
한국연구재단은 배완기 교수(성균관대), 강문성 교수(서강대), 강찬모 박사(한국전자통신연구원) 공동 연구팀이 초고해상도 양자점 패턴화 기술을 개발했다고 25일 밝혔다.
양자점은 나노미터 크기의 반도체 나노 입자로, 빼어난 색 재현율과 높은 광효율을 가지고 있으며 용액 공정이 가능하다.
때문에 가상현실 또는 증강현실과 같은 초고해상도 디스플레이 구현을 위한 핵심 발광 소재로 주목받고 있다.
특히 최근에는 적・녹・청색의 양자점들을 일정한 순서로 배열하는 패턴화 공정 연구가 활발하다.
이 연구에서 가장 어려운 과제는 양자점의 고유한 전기적・광학적 특성을 유지하면서 패턴화하는 것이다.
이에 연구팀은 이중 리간드 양자점 소재 기술을 제시했다.
이 기술은 기존 양자점 표면의 분산 리간드에 광가교 리간드를 도입했다. 라간드란 양자점 표면에 함유한 유기물로, 분산라간드는 양자점의 분산 특성을 달리할 수 있다.
연구팀은 이 리간드 말단에 광감응 작용기를 도입하여 양자점들이 화학적 결합을 형성할 수 있도록 한 것이다.
그 결과 별도의 감광제 및 가교제 등의 첨가물 없이 양자점만으로 패턴화가 가능하다.
이 공정은 양자점 박막의 광학적 특성과 전기적 특성을 전혀 저해하지 않아 기존 포토리소그래피, 잉크젯 프린팅 등 모든 용액 공정에 사용할 수 있다.
또 3000ppi 이상의 고해상도 패턴화 기술을 요구하는 차세대 디스플레이에 적용 가능한 토대를 마련했다.
배완기 교수는 “이 기술은 양자점을 이용한 모든 응용 분야에서의 활용 가능성을 증명한 것”이라고 전했다. 강문성 교수는 “고해상도 디스플레이 및 초고해상도 광검출기 상용화에 이바지할 수 있을 것”이라고 말했다.
한편 이번 성과는 나노 과학・기술 분야 국제학술지‘네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology)’에 11일 온라인 게재됐다.
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