접을수 있는 디스플레이 핵심소재

<출연기관 성과 30선> 15.천연색 화소용 야누스입자 제조

수십시간 소요되는 공정을 수십초로 단축시켜 지난해 11월 11일 전자종이나 접을 수 있는 디스플레이를 구현하는데 필요한 핵심소재를 제조할 수 있는 기술이 개발됐다. KAIST 생명화학공학과 양승만 교수팀은 천연색 화소를 실용적으로 제조할 수 있는 광자결정 구조체를 개발하는데 성공한 것이다.

▲ 양승만 교수

광자결정은 굴절률이 다른 물질이 규칙적으로 쌓여서 조립된 오팔보석이나 나비와 공작새 날개 등의 결정체를 말한다. 양 교수팀은 기존 수십 또는 수백 마이크로미터인 균일한 액체방울에 나노입자를 가두고 빛을 매개로 액체를 고형화시켜 수십 시간 소요되던 광자결정 자기조립공정을 연속적으로 수십 초만에 제조할 수 있도록 구현해 냈다.

특히 몇 개의 다른 색을 반사하는 야누스 광자결정 구슬을 제조하고 전기장을 이용해 이들 야누스 구슬을 회전시켜 실시간으로 색깔을 바꿀 수 있도록 광자결정 내부에 전기적 이방성을 갖도록 했다. 이처럼 전기장으로 야누스 구슬을 구동시켜 색 조절을 가능케 해 향후 전자종이나 접을 수 있는 디스플레이 소자에 활용할 수 있다.

▲ Morpho Butterfly

이번 연구결과는 국제적 저명 학술지인 `어드밴스드 머티리얼스지(2008.11.3)‘에 게재됐으며, 네이처지(2008.11. 6)는 양 교수팀이 수행한 연구의 중요성과 응용성에 주목해 `나노기술-차세대 표시소자’라는 제목으로 리서치 하이라이트로 선정했다.

KAIST는 “자연상태에 존재하는 광자결정의 나노구조를 인공적으로 제조하기 위한 연구가 20년간 진행됐으나 실용적으로 제조할 수 있는 기술을 확보하지 못했었다“면서 ”이 광자결정 소재는 세계 굴지의 화학회사들이 연구개발하고 있어 이 분야에서 기술적 우위를 확보하게 됐다“고 밝혔다./배문숙 기자 moons@