국내 연구팀, 디스플레이 발광 효율 높이는 방법 찾았다
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국내 연구팀, 디스플레이 발광 효율 높이는 방법 찾았다
  • 정종오
  • 승인 2019.06.24 15:45
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원편광 이용, 디스플레이 발광 효율 크게 개선
원평광 연구 개념도.[사진=한국연구재단]
원평광 연구 개념도.[사진=한국연구재단]

디스플레이 발광 효율을 향상시켜 줄 원편광 발광재료 설계방법이 한 단계 발전했다. 최석원 경희대 교수와 아라오카 후미토 일본 이화학연구소 박사 공동연구팀이 신개념 원편광 발광재료 설계지침을 제시했다.

빛이 직진할 때에는 좌, 아래 등 모든 방향으로 진동하며 뻗어 나간다. 이 중 원을 그리며 나선형으로 나아가는 빛이 원편광이다. 원편광을 이용하면 디스플레이 발광 효율을 크게 개선할 수 있다. 원편광이 디스플레이 핵심요소인 외부 반사광 차단 필름을 통과할 수 있어 휘도가 높게 유지되기 때문이다.

여기에 원편광을 이용하면 양자 암호화 통신도 구현할 수 있다. 센서, 통신, 보안 등에서의 응용도 기대된다. 이런 장점에도 불구하고 원편광 발광재료 제작이 복잡하고 어려워 연구에 제한이 있었다.

연구팀은 분자의 자발적 응집으로 형성되는 나선형의 짧은 섬유 가닥들 사이에 발광체를 도입하는 방법을 사용했다. 복잡한 원편광 발광재료 설계법을 대체할 새로운 방법을 제시했다. 지금까지는 시계·반시계방향 중 한쪽으로 회전하는 원편광을 발산하기 위해 발광재료도 반드시 입체발생 중심(어떤 원자의 원자단 2개를 상호 교환했을 때 다른 분자가 되는 점)을 도입한 복잡한 광학이성질체로 구성돼야 한다는 고정관념이 있었다. 이번 최 교수팀 연구에서는 입체발생 중심이 전혀 없는 분자들로만 구성됐음에도 원편광 발광이 관측돼 기존 상식을 벗어났다.

최 교수는 이번 연구를 통해 원편광 발광재료 설계에 대한 상식이 깨졌다앞으로 이 연구 개념이 적용된 원편광 발광의 색변환 재료를 개발해 미래 디스플레이 산업에 기여하고 싶다라고 말했다.

한편 관련 연구 성과는 교육부·한국연구재단 기초연구사업(기본연구) 등의 지원으로 수행됐다. 재료과학 분야 국제학술지 어드밴스드 펑셔널 머티리얼스(Advanced Functional Materials)’611일자(논문명:Circularly Polarized Luminescence Induced by Chiral Super Nanospaces)에 실렸다.

정종오  science@greened.kr

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