KAIST(총장 신성철)는 윤동기 나노과학기술대학원 교수팀이 액정의 결함이 온도에 따라 변화하는 과정을 규명했다고 1일 밝혔다.
액정 재료는 배향제어가 손쉽고 반응 속도가 빨라 액정표시장치(LCD)나 광학 센서에 사용된다. 액정의 '결함'을 최소화하는 것이 성능을 높이는 주요 요소다. 액정 결함은 소재 내 배향성이 흐트러지는 것이다. 그러나 액정 결함의 원인이나 과정 연구가 제대로 이뤄지지 않아 개선이 쉽지 않은 상황이다. 액정을 둘러싼 기판이 움직임을 제한, 상태 변화를 파악하기 어려웠다.
연구팀은 물 위에 얇은 액정재료막을 형성하는 방법을 썼다. 물 위에서 액정 분자가 자유롭게 움직이는 것을 관찰, 온도가 액정 분자 간 상호작용에 관여하는 과정을 규명했다. 액정 분자는 온도가 낮아질수록 결속력이 커져서 상태가 변하는 '상전이 현상'을 보였다.
연구팀은 이번 연구가 액정의 결함을 줄이는 방법을 찾는 기반이 된다고 설명했다.
이번 연구는 우주 은하의 결함을 관찰하는 것에도 활용할 수 있다. 액정의 결함은 우주의 블랙홀과 같은 위상 현상과 구조가 비슷하다. 결함 상전이가 일어나는 시간도 수 초 이상이기 때문에 관찰이 쉽다.
윤 교수는 “이번 연구는 우리나라의 액정 디스플레이 연구를 강화하는 계기가 될 것”이라면서 “산업 측면 외 기초 학문 연구에도 공헌할 수 있다”고 의의를 부여했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
