최근 TV나 컴퓨터 모니터를 비롯한 각종 전자기기 디스플레이는 더 크고 선명함을 확보하기 위한 경쟁이 치열하다.

경희대 정보전자신소재공학과, 일본 이화학연구소(리켄) 공동연구팀이 디스플레이의 발광 효율을 높여 더 선명한 화면을 만들어줄 수 있는 새로운 개념의 나선형 편광(원편광) 발광재료 설계기술을 확보했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’ 최신호에 실렸다.

빛은 좌우상하 모든 방향으로 진동하면서 뻗아나가는데 원을 그리며 나선형으로 나가기도 한다. 원편광이라고 하는 이런 빛의 움직임은 디스플레이의 발광 효율을 크게 높일 수 있는 것으로 알려져 있다. 원편광이 디스플레이의 핵심구성요소인 외부 반사광 차단 필름을 통과할 수 있어 선명함을 드러내는 휘도를 높게 유지시킬 수 있기 때문이다. 또 원편광은 양자 암호통신으로도 활용될 수 있어 센서, 통신, 보안 등 분야에서도 응용할 수 있다. 문제는 원편광 발광재료를 만들기가 쉽지 않다는 점이다.

연구팀은 단순한 화학구조를 갖고 있는 분자들로만 구성된 혼합물이 자기조립과 분자간 상분리 현상을 통해 원편광 발광 특성이 관측될 수 있도록 설계했다. 특히 지금까지는 원편광을 만들기 위해서는 시계방향이나 반시계방향으로 회전시킬 수 있는 입체발생 중심이 포함된 복잡한 광학이성질체로 만들어져야 한다고 봤지만 연구팀은 입체발상 중심이 없는 분자들만으로도 원편광을 만들어 내 기존 과학적 상식을 뛰어넘는 연구결과를 만들어 냈다.

최원석 경희대 교수는 “이번 연구를 통해 원편광 발광재료 설계에 대한 기존 상식이 깨졌으며 이번 연구개념을 적용해 원편광 발광의 색변환 재료를 활용할 경우 더 선명한 화면을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 센서, 통신, 비대칭 광반응 등 다양한 분야에서 응용이 기대된다”라고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr