박홍규 교수

기존 유기 폴리이미드 배향막이 갖는 열적·화학적 안정성의 한계를 극복하기 위해 무기 산화물 기반 배향막 연구를 수행하고 있습니다. LaYSrO, ZrSrSnO, SnGaO 등 다성분계 산화물 솔루션을 이용한 박막 증착 기술을 개발하였으며, 이온빔 조사 및 브러쉬 코팅 공정을 적용하여 무기 배향막을 형성하는 기술을 구축하였습니다. 이를 통해 유기 배향막 대비 향상된 내열성과 화학적 내구성을 확보하였고, 액정 배향 균일성과 전기광학 특성을 정밀하게 제어할 수 있는 공정 조건을 확립하였습니다. 해당 기술은 고신뢰성이 요구되는 액정 디스플레이(LCD) 및 투명 전도성 박막 소자에 적용되고 있으며, 고온·고습 환경에서도 안정적인 배향 특성을 유지해야 하는 응용처에 활용되고 있습니다. 연구 결과는 액정 배향 및 전기광학 특성과 관련하여 SCI(E)급 국제학술지에 90여 편의 논문으로 게재되어 학술적 성과를 축적하였으며, 현재 기술성숙도는 TRL 3~4 수준으로 후속 공정 최적화 연구가 진행되고 있습니다.

저전력 구동과 투과율 가변폭 극대화가 요구되는 스마트윈도우 시장의 수요에 대응하기 위해 고분자 분산 액정(PDLC) 소자 기술을 연구하고 있습니다. PDLC 내부에 티타늄 나노입자, 퀀텀닷(QD), 그래핀 등을 도핑하여 전기광학 특성을 향상시키는 기술을 개발하였으며, 이를 통해 구동 전압을 낮추면서도 투과 상태와 산란 상태 간의 대비를 크게 개선하였습니다. 개발된 기술은 에너지 절감형 스마트윈도우와 건물 일체형 태양광(BIPV) 시스템에 적용되어 건물의 채광 제어와 에너지 효율 향상을 동시에 달성할 수 있는 소재 플랫폼으로 활용되고 있습니다. 울산과학기술원(UNIST) 주관 '저전력 구동 가능한 컬러 변환 BIPV 기술개발' 국가과제에 참여하여 산학 공동 연구를 수행하였으며, 해당 국가과제를 통해 BIPV 스마트윈도우 시작품을 개발하고 실증 연구를 완료하여 현재 기술성숙도는 TRL 6 수준에 도달하였습니다.

액정 소자의 프리틸트각을 정밀하게 조절하고 배향막 표면 특성을 제어하기 위해 대기압 플라즈마 및 UVO 처리 기반 표면 개질 기술을 연구하고 있습니다. 폴리이미드 표면에 대기압 플라즈마와 자외선-오존(UVO) 처리를 적용하여 표면 에너지와 화학적 조성을 조절함으로써 액정 프리틸트(Pretilt) 각을 정밀하게 제어하는 공정 기술을 확립하였습니다. 이 기술은 차세대 액정 디스플레이의 시야각 및 응답속도 개선에 활용되는 한편, 액정 아트 및 텍스타일 디자인과 같은 융합형 디자인 소재 분야로도 응용 범위를 확장하였습니다. 국립창원대학교 의류학과와의 융합 연구를 통해 액정 아트와 텍스타일 디자인 분야의 공동 연구를 수행하였으며, 그 결과로 'Liquid Crystal Art'를 구현하여 2022년 전시를 진행하였고 액정 텍스타일 디자인 제품 및 제조방법에 관한 특허를 2022년 등록하는 성과를 도출하였습니다. 현재 기술성숙도는 TRL 4~5 수준입니다.