대전일보 로고

KAIST, 빛손실 줄이는 초박막 편광필름 개발

2019-03-20기사 편집 2019-03-20 18:25:43

대전일보 > 경제/과학 > 대덕특구/과학

  • 페이스북
  • 구글 플러스
  • 카카오스토리
  • 네이버블로그
  • 네이버밴드
  • 폴라로
  • 핀터레스트

첨부사진1<그림 1> 공기/용액 계면에서 나노막대의 자기조립 과정을 보여주는 모식도: 계면-나노막대간의 인력이 나노막대-나노막대간의 인력보다 클수록 계면에서의 단일층 나노막대 자기조립 필름이 형성되고, 작을수록 적층 자기조립 구조가 나타난다. 사진=한국과학기술원 제공

한국과학기술원(KAIST) 생명공학과 이도창·김신현 교수 연구팀이 반도체 나노막대가 일렬로 배열된 수 ㎚(나노미터) 두께의 편광필름을 개발했다.

20일 한국과학기술원에 따르면 이 교수 연구팀은 공기-용액 계면과 나노막대 간의 인력, 나노막대와 나노막대 간의 인력을 순차적으로 유도해 단일층 두께의 나노막대 스멕틱(smectic) 필름을 제작했다. 연구팀은 나노막대입자의 상호작용력을 미세하게 조절해 나노막대들이 공기-용액 계면에서 일렬종대로 조립되는 원리를 이용했다. 이 고배향 필름 제작 기술은 기판으로 사용된 공기-용액 계면을 용액 증발과 함께 제거할 수 있고 조립 면적에 제한이 없으며, 전기장이나 패터닝된 기판 등 외부의 도움이 필요하지 않기 때문에 디스플레이 분야의 소자 두께의 최소화, 비용 절감, 성능 강화 등에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

연구팀은 나아가 계면과 나노막대, 나노막대와 나노막대 간 상호작용력을 정량적으로 계산 및 비교함으로써 나노막대가 계면에서 조립되는 원리를 밝혔고, 계면에서 얻을 수 있는 다양한 형태의 자기조립구조를 증명했다.

1저자인 김다흰 연구원은 "입자의 상호작용력 조절을 통해 단일층 두께에서 나노막대 스스로가 방향성을 통제하며 고배열로 정렬할 수 있다는 것을 보였다. 외부 힘 없이도 더욱 정교한 자기조립구조가 가능하다는 것을 보여주는 결과다"라며 "고배열, 고배향을 갖는 다양한 나노입자의 초박막 필름 제작 및 필름 소자에 활발히 사용될 것이다"라고 말했다.

한편 김다흰 연구원이 1저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 '나노 레터스(Nano letters)' 2월 19권 2호에 출판됐다. 주재현 기자



<저작권자ⓒ대전일보사. 무단전재-재배포 금지>
첨부사진2<그림 >. 나노막대 표면을 감싸고 있는 리간드 층 밀도에 따른 자기조립구조 모식도와 전자현미경 이미지: 리간드 밀도가 작아질수록 계면-나노막대간의 인력이 나노막대-나노막대간의 인력보다 커지기 때문에 나노막대의 스멕틱 초박막 필름을 얻을 수 있다. 사진=한국과학기술원 제공

첨부사진3

주재현기자의 다른기사보기 버튼