전북대학교는 이승희 교수 연구팀의 정세은 석사과정생이 휘어지는 플렉서블 디스플레이에 활용할 수 있는 초박형 편광필름을 개발했다고 27일 밝혔다.
이번 연구는 전북대 이승희 교수팀과 KIST 전북분원 구본철 박사팀이 추진한 전북대-KIST 학연 교수 및 학연 협력 플랫폼 구축 시범사업으로 진행됐다.
연구 성과를 담은 논문은 정세은 석사과정생이 제1저자로 재료공학 분야의 국제학술지인 『Advanced Materials Technologies, IF=8.856』 최신호에 게재됐다.
공동 연구팀에 의해 개발된 이 필름은 탄소나노튜브의 물질 방향에 따라 균일하지 않은 성질을 갖는 비등방성(非等方性) 및 우수한 빛 흡수성을 갖는 탄소나노튜브의 특성을 응용해 가시광선 및 자외선 영역까지 편광이 가능하며 전극, 액정 배향막, 대전 방지막의 다기능성 특성을 가졌다.
특히 기존에 상용화된 유기 편광판보다 열에 강하고, 나노미터 두께 수준으로 제작이 가능해 차세대 플렉서블 디스플레이에 광범위하게 응용할 수 있는 특징이 있다.
액정 디스플레이에서 광배향용으로 사용되는 값비싼 와이어 그리드 편광판을 대체 할 수 있는 자외선 영역 편광자로 주목받을 것으로 기대된다.
기존 아이오딘(Iodine, 요오드) 기반의 유기 편광자(자연광을 직선 편광으로 바꾸는 장치)는 고분자 필름을 이용하는 탓에 열과 습기에 취약하고, 수십 마이크론의 두께를 가지며 가시광선 영역만 편광이 가능했다.
이와 함께 금속 나노선을 일정한 간격으로 배열해 편광 효과를 얻는 광학 소자인 ‘와이어 그리드’ 편광자는 내열성과 투과율이 좋고, 얇게 만들 수 있지만 금속이 나노 패턴이 되어 있는 구조로 제작돼 대면적 생산에 제한이 있고 높은 비용 등의 단점이 있었다.
이런 점들을 극복하기 위해 연구팀은 탄소나노튜브의 길이를 수백 나노미터 크기로 제어하고, 순수 황산보다 산성이 강한 초강산 용매에 분산시켜 액정상의 분산액을 제조한 뒤 전단력을 가해 초박형 필름을 구현했다.
이승희 교수는 “기존의 고가 와이어 그리드 편광판 및 유기물 편광판의 한계를 극복하는 차세대 다기능성 편광판으로써 광범위하게 응용될 수 있을 것으로 기대하고 있다”고 밝혔다.
