카이럴 나선형 자성광학을 이용한 차세대 디스플레이 원천기술 개발

충남대 화학과 이재범 교수(제1저자: 정기재 박사과정) 연구팀이 금속/자성 입자와 카이럴 자기장을 이용한 초고속 모듈레이터를 개발해 빛의 파장을 실시간으로 조절하는데 성공했다.

이번 연구는 한국연구재단 중견연구지원 사업으로 충남대 수학과 박진해 교수(액정이론)와 중국 국가나노연구중심 당지용 교수와의 공동연구로 진행됐으며, 연구결과는 ‘ACS Nano (Impact Factor: 13.903)’ 5월호 온라인 판에 게재됐다. 또, 5건의 원천 특허로 분리해서 출원됐다.

이번 연구는 금속 나노물질의 공간 내 배열을 정밀하게 제어해 흡수광을 조절할 수 있는 물리적 현상에 착안해 가시광선 전 영역에서 밀리초(1밀리초: 1000분의 1초) 단위로 광학활성을 제어한 첫 사례다.

특히, 지금까지 이런 나노입자의 비대칭 합성 및 조립은 DNA나 단백질 같은 자연적인 나선형 구조를 가지고 있는 물질을 사용해 만들었으나, 이재범 교수 연구팀은 나선형 자기장을 인위적으로 생성해 3밀리초 수준에서 나노물질의 공간 내 구조변형이 가능하도록 하는데 성공했다.

이재범 교수 연구진이 구현한 실시간 플라즈몬 광학활성 조절은 홀로그램 디스플레이, 3D 디스플레이의 개발에 핵심적인 재료인 메타액정으로 사용할 수 있어 차세대 디스플레이(MLCD)의 핵심 원천 기술이 될 것으로 기대되고 있다.