차세대 디스플레이 개발 '성큼'

최석원 경희대 교수

아주경제 권석림 기자= 차세대 고성능 액정 디스플레이(LCD) 개발에 새로운 가능성이 열렸다.

교육과학기술부와 한국연구재단은 최석원 경희대 교수팀이 기존의 액정에 비해 넓은 온도범위(25도 이상)에서 매우 안정적으로 발현되며, 기존 액정보다 반응속도도 최대 1000배이고 생산공정도 단축할 수 있는 3차원 나노구조 액정으로 변환시키는 기술구현에 성공했다고 27일 밝혔다.

LCD는 액체와 고체의 중간상인 액정의 전기적·광학적 성질을 이용한 표시소자다.

액체처럼 유동성을 갖는 유기분자인 액정이 결정과 같이 규칙적으로 배열된 것으로, 이 분자배열이 외부전계(電界)에 의해 변하는 광학적 성질을 이용하여 표시소자로 만든 것이 바로 LCD이다.

1888년 처음 발견된 액정은 1968년 디스플레이에 응용되면서 스마트폰, 노트북PC, 모니터, TV 등 다양하게 활용되고 있다.

특히 LCD 산업은 우리나라가 세계를 선도하는 주요 산업 기술 중 하나다.

국내외적으로 LCD산업의 경쟁력을 강화하기 위해, 화질이 더욱 선명하면서도 신속하게 반응하는 LCD를 구현하고자 집중적인 연구가 진행되고 있다.

차세대 핵심재료로‘광학 등방 액정재료(액정 재료의 분자간의 상관거리가 가시광의 파장보다 작은 액정)’가 주목 받고 있지만 극히 짧은 온도범위(1~2도)에서만 구현된다는 온도 범위의 제약이 단점으로 지적됐다.

연구팀은 새로운 형태의 액정 재료를 혼합한 액정상에 자외선을 쬐어 기존의 액정을 25도 이상의 넓은 온도 범위에서 별도의 분자정렬 공정 없이 3차원 나노구조 액정으로 변환시키는데 성공했다.

액정 혼합물에 ‘빛에 의해 분자의 형태가 변하는 분자(광응답성 분자)’를 혼합한 뒤 자외선을 쬐어 분자의 형태를 변화시켜 분자 간에 서로 섞이지 않는 현상(상 분리)을 이용하면 스스로 별도의 분자정렬 공정이 필요 없는 3차원 나노구조 액정을 만들 수 있다는 사실을 밝혀냈다.

최 교수는 “3차원 나노구조를 갖는 차세대 핵심재료를 개발함에 따라, 국내 디스플레이 분야에서 새로운 경쟁력을 확보하고 차세대 디스플레이 개발에 밑거름이 될 것으로 기대한다”말했다.