다중배열 균일한 퀀텀닷 패턴 제작기술 모식도(KAIST 제공)© 뉴스1

KAIST 기계공학과 김형수 교수 연구팀이 퀀텀닷의 패턴 형태에 상관없이 완벽하게 제어해 균일 코팅이 가능한 기술을 개발했다.이는 차세대 QLED 디스플레이 구현에 적용 가능하고, 효과적인 대면적 프린팅 및 공정 간소화로 경제성을 높일 기술로 기대된다.

2일 KAIST에 따르면 최근 퀀텀닷은 차세대 핵심 디스플레이용 소재로 각광받고 있다.

이를 잉크젯 프린팅 기술을 이용해 패터닝(형태화)하려는 노력들이 지속돼 왔다.

하지만, 양산성이나 해상도의 제한적 문제 그리고 공정 과정 중에 발생하는 커피링 현상(사물 표면에 떨어진 커피 방울이 증발하면서 특징적인 링 모양이 생기는 효과)으로 효율이 크게 떨어지는 단점이 있다.김 교수는 커피링을 제어하는 연구를 수년간 해오면서 얻은 노하우를 바탕으로 최근 획기적으로 커피링을 소멸시키는 기술을 발표한 바 있다.

이번 연구에서는 퀀텀닷 패턴의 기하학적 형태에 무관하게 커피링을 완전히 소멸시킬 수 있는 기술을 개발했다.

연구팀은 퀀텀닷이 녹아 있는 용매의 성분을 적절히 조율하고 이 액적을 복잡한 물리-화학적 공정 없이 단순 증발 과정을 거쳐 100㎛(1만분의 1ｍ) 수준의 커피링이 전혀 없는 균일 패턴을 구현하는 데 성공했다.

김형수 교수는 “이번 연구 결과를 실제 디스플레이 양산을 위한 잉크젯 프린팅 공정에 활용하면 적녹청 퀀텀닷 패턴을 물리-화학적 복잡한 공정 없이 높은 효율의 차세대 QLED 디스플레이 구현에 적용 가능할 것”이라고 말했다.

한편, 이번 연구성과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 2월7일자 온라인판에 출판됐다.


km5030@news1.kr