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‘그래핀 TV’ 언제 나오나

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2015년 06월 16일 07:00 프린트하기

연구진이 개발한 그래핀 발광소자의 모습 - 한국표준과학연구원  제공
연구진이 개발한 그래핀 발광소자의 모습 - 한국표준과학연구원  제공
차세대 신소재로 불리는 그래핀을 TV나 컴퓨터용 모니터 등 디스플레이의 기본 소자로 쓸 수 있는 기술을 국내 연구진이 처음으로 개발했다. 현재 시판 중인 유기발광다이오드(OLED)나 양자점(퀀텀닷) TV의 뒤를 잇는 차세대 디스플레이 소자가 될 것으로 기대된다.
 
배명호 한국표준과학연구원 양자측정센터 책임연구원 팀은 서울대 등과 공동으로 전구의 필라멘트처럼 그래핀을 공중에 띄우는 방법을 이용해 탄소 원자 한 층 두께인 0.3 나노미터(nm·1nm는 10억 분의 1m)급 그래핀을 스스로 빛이 나게 만드는 데 성공했다고 15일 밝혔다.
 
그래핀에 전기를 가하면 빛과 열을 낸다는 사실은 이미 알려져 있다. 그러나 이전까지는 그래핀을 기판 위에 올려 놓고 전류를 흘려보냈기 때문에 대부분의 전자에너지가 기판으로 빠져나갔다. 이 때문에 그래핀 내부의 전자 온도를 효율적으로 높일 수 없어 그래핀을 디스플레이 소자로 쓰기엔 무리가 있다는 의견이 많았다.
 
연구팀은 수 마이크로미터(㎛·1㎛는 100만 분의 1m) 크기의 그래핀 조각을 만든 다음, 전구의 필라멘트처럼 공중에 띄우고 실험했다. 그 결과 전자의 온도가 3000 켈빈(K)까지 높아지면서 매우 밝은 빛을 낸다는 사실을 실험적으로 증명해 냈다. 3000K는 섭씨 2727도의 고온에 해당한다.
 
또 그래핀과 기판과의 거리를 조절하면 눈으로 볼 수 있는 다양한 색 구현이 가능해 총 천연색을 무리없이 표현 할 수 있을 것으로 기대된다.
 
배명호 연구원은 “수 볼트(V)의 전압만으로 그래핀 전자의 온도는 태양표면 온도의 절반 수준까지 올라가 매우 밝은 빛을 낸다”면서 “그래핀은 쉽게 휘고 크기도 작아 고성능 디스플레이 개발에 적합할 것”이라고 말했다.
 
연구결과는 ‘네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology)’ 16일자 온라인판에 게재됐다.
 
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