유연성 높인 새 액정기술 개발

화학연 김윤호·KAIST 김신현 연구팀, 3차원 원형구조 캡슐화 성공

▲ 미세유체소자를 이용한 액정마이크로캡슐 제조 공정 및 마이크로캡슐의 광학특성.

미래 유연 디스플레이와 기능성 스마트 윈도 등의 제조에 사용되는 새로운 액정 제조 기술이 개발됐다.

한국화학연구원 김윤호 박사와 한국과학기술원(KAIST) 김신현 교수 연구팀은 기능성 액정 재료를 안정적이고 균일한 크기의 3차원 원형 구조로 만들어 작은 사이즈의 얇은 막으로 둘러싸 캡슐화하는 기술을 개발했다고 1일 밝혔다.

연구팀은 미세유체소자 기술과 액정배향제어기술을 통해 압력과 구부림 등의 기계적 변형에 강하고, 모든 방향에서 균일한 색상이 보이는 특성을 갖는 액정 제조 기술을 개발한 것이다.

이 기술은 그동안 LCD와 같은 2차원 평면 구조에 적용되던 액정 소재를 유연 디스플레이, 마이크로레이저, 3D 프린팅용 잉크 등 완전히 새로운 형태의 3차원 소자로 적용할 수 있는 가능성을 열었다는 평가다.

이번 연구에서 캡슐화된 기능성 액정 물질은 온도에 따라 색상을 다양하게 변화시킬 수 있는 고유한 특성을 보여 플렉시블 액정 디스플레이 뿐 아니라 온도센서, 기능성 컬러 스마트 윈도 등으로도 활용할 수 있을 전망이다.

김윤호 박사는 “기존 액정 기술은 유연화하는데 어려움이 많아 정면 외의 다른 방향에서는 이미지가 변형돼 보이는 한계가 있었다”며 “연구를 통해 물처럼 흐르는 특성을 지닌 액정을 안정적이고 균일하게 3차원 원형으로 제조할 수 있어 미래 광학 전자산업에 획기적 역할이 기대된다”고 말했다.

한편 기능성 액정캡슐이 적용될 수 있는 플렉시블 액정디스플레이, 플렉시블 스마트윈도 시장은 오는 2018년까지 각각 약 3조5000, 8000억원으로 성장할 것으로 예상된다.

이영록 기자