'네모 프레임'에서 벗어날 수 있는 신개념 디스플레이 제작 기술이 학계에 보고됐다.

28일 한국연구재단에 따르면 주상현 경기대 교수팀은 퀀텀닷(양자점) 소재와 투명전극 용액을 펜 하나에 탑재한 '펜 드로잉 디스플레이'를 고안했다.

이 기술은 그림을 그리듯 펜만 이용해 원하는 크기와 모양으로 디스플레이를 만들 수 있다는 아이디어다.

▲ 휘어지는 기판 위에 펜 드로잉으로 다양한 글자와 그림을 표현한 모습

모니터·스마트폰·내비게이션 등 사각형 틀에서 벗어날 수 있는 실마리가 될 것으로 평가받는다.

핵심은 고 효율·고 휘도·고 색감의 하이브리드 퀀텀닷 소재(발광용액)와 고 투명도·저 저항 투명전극 용액(전도성 용액)을 하나의 펜 속에 넣은 데 있다.

전극 층으로 쓰는 두 종류의 전도성 용액을 합성하는 한편 펜·스프레이 공정에 적합하도록 최적화했다.

발광층으로 사용하는 네 종류의 발광 용액도 하나의 펜 속에 담았다.

연구팀은 드로잉 과정에서 균일한 박막 형성을 유도할 뿐만 아니라 드로잉 속도·사이클 횟수·기판 온도 등을 조절해 각 층 두께와 균일도를 정밀하게 제어하는 기술을 확보했다.

이를 통해 기존 디스플레이에 견줄만한 성능을 확보했다는 게 연구팀의 설명이다.

실제 기술을 상용화할 수 있다면 클린룸 환경에서 반도체와 디스플레이 장비를 다뤄야 하는 기존의 까다로운 제작 공정을 획기적으로 대체할 수도 있을 전망이다.

주상현 교수는 "디스플레이 제작에 필요한 핵심소재와 부품은 현재 일본에서 수입하고 있다"며 "새로운 방식의 미래형 디스플레이 제작 기술이 절실한 상황에서 펜 드로잉 디스플레이가 첫 단추로 꿰이기를 바란다"고 말했다.

연구팀은 새 깃털이나 사람 눈썹을 표현할 수 있을 만큼 펜 터치를 미세하게 할 수 있는 해상도 향상 연구를 지속할 계획이다.

성과를 담은 논문은 지난 24일 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 실렸다. 경기대 정상미 박사와 임태경 박사가 공동 제1 저자다.

윤승훈 기자  press@jeonpa.co.kr

<저작권자 © 전파신문, 무단 전재 및 재배포 금지>