눈으로는 보이지 않지만 특정 방향의 빛인 편광을 비추면 시각 정보가 나타나는 편광 디스플레이를 기존보다 수천~수만배 넓은 면적으로 제작 가능한 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국연구재단은 송영민 광주과학기술원 교수 연구팀이 무수히 많은 나노기둥을 비스듬히 증착시키는 방법으로 편광에 따라 서로 다른 색상을 표현할 수 있는 초박막 편광 디스플레이를 개발했다고 최근 밝혔다.

심미성을 해치지 않으면서 정보를 제공하는 제품 패키징이나 사물인터넷(IoT) 등을 통해 정보가 기록되고 공유되는 상황에서 원치 않는 정보의 노출을 막는 광학보안(optical security) 기술이라는 점에서도 주목받는다.

기존 편광 디스플레이는 정교한 나노기둥 정렬의 어려움 탓에 수 마이크로미터(㎛) 면적으로 만드는 데 그쳤고, 이렇게 만들어진 소재는 딱딱한 재질이어서 다양한 표면에 부착하기에 불리했다.

때문에 보다 넓은 면적에 유연한 재료로 편광 디스플레이를 구현하는 것이 실용성을 높이기 위한 관건이었다.

연구팀은 간단한 빗각증착법으로 자기정렬형 나노기둥을 유연한 기판 위에 센티미터(㎝) 수준의 면적으로 넓게 증착하는 데 성공했다.

또한 다양한 제품의 색상과 비슷한 색을 구현하기 위해 표준 RGB 색공간의 80% 가량 이상을 구현할 수 있도록 했다.

이 뿐만 아니라 다양한 용도에 따라 패턴을 감추고 드러낼 수 있는 감도를 조절하기 위해 다양한 색 변화량 범위를 설계했다.

한편 편광 이외에도 수분 등 외부환경 변화에 반응하도록 설계, 표면에 물이 닿았을 때 감춰진 패턴을 드러내는 기능도 구현했다. 습기 같은 보관환경이나 외부환경으로부터의 오염을 감지하는 용도로 응용될 수 있다.

간단한 공정과 소량의 재료로 아주 얇은 편광 디스플레이를 기존 보다 넓은 면적으로 구현한 것이 성과라고 연구진은 자평했다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 미래소재디스커버리사업·기초연구실지원사업, 산업통상자원부, 삼성전자의 지원으로 수행된 이번 연구 결과는 국제학술지 어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)에 지난 8일 게재됐다.

박광하 기자 다른기사 보기