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| 한양대 김재훈·영남대 곽진석 교수팀, 초절전 메모리형 액정디스플레이 개발 |
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| 화면 전환 느린 액정디스플레이 전력 소비를 100% 가까이 절감 기대 |
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아이애드피알 
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| ▲ 다중 안정 메모리 상태를 구현하기 위해 제작된 액정셀의 개념도. (사진제공=한국연구재단) © 아이애드피알 | | 국내 연구진이 데이터신호를 계속 보내지 않아도 화면이 유지되는 메모리형 액정디스플레이를 세계 최초로 개발했다.
한양대 김재훈 교수와 영남대 곽진석 교수는 액정의 표면 활주(미끄러짐) 현상을 이용해 데이터신호가 끊겨도 화면이 사라지지 않고 유지되는 메모리형 액정디스플레이를 개발하기 위한 연구를 미래창조과학부와 한국연구재단의 기초연구사업(신진연구자지원)을 통해 수행하였으며, 이번 연구 결과물은 세계적인 과학 학술지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)지 온라인(early view) 판 6월 23일자(논문명 : Realization of Multi-Stable Ground States in a Nematic Liquid Crystal by Surface and Electric Field Modification)에 게재되었다.
이 논문의 제1저자는 영남대 곽진석 교수이며, 교신저자는 한양대 김재훈 교수이다.
차세대 디스플레이에는 경량, 고화질, 초박형, 신속성, 대용량, 저가 등의 특징이 요구된다. 특히 에너지 효율과 관련해서는 저(低)전력 소비형 개발이 시급하다.
일반적인 액정디스플레이는 어떤 화면을 유지하기 위해서는 데이터 신호를 계속 넣어주어야 하지만 메모리형 액정디스플레이는 처음 한 번만 넣어주어도 액정이 그 상태를 계속 유지하기 때문에 에너지 효율을 극대화시킬 수 있다. 하지만 기존에는 모든 색상을 표현할 수 있는 메모리형 디스플레이는 개발되지 않았다.
액정디스플레이는 유리 기판 표면과 표면 부근의 액정들이 서로 강하게 결합되어 있다. 표면에서 멀어질수록 결합은 느슨하여 데이터신호가 들어오면 표면 쪽 액정은 가만히 있고 표면과 멀수록 강하게 회전하며 편광 정도를 달리하여 여러 가지 색상을 표현한다. 표면과 먼 액정은 데이터신호가 끊기면 용수철처럼 다시 원래 모양으로 돌아온다. 이 때문에 한 가지 이미지를 디스플레이에 계속 나타나게 하려면 그 이미지의 데이터신호를 끊임없이 넣어주어야 한다.
그러나 액정디스플레이의 유리 기판 표면과 표면 부근의 액정들의 결합을 느슨하게 만들어 서로 미끄러지게 하면, 데이터신호가 끊어진 후에도 액정이 본래 모양으로 돌아오지 않고 회전한 상태대로 유지된다. 이를 이용하면 데이터신호를 계속 넣어주지 않고도 화면이 유지되는 액정디스플레이를 만들 수 있다.
연구팀은 디스플레이의 기판 위에 액정을 정렬시키기 위한 물질로 PMMA(polymethyl-methacrylate)를 사용하였을 때 표면 액정들이 고정되어 있지 않고 전기장에 의해 미끄러지는 현상을 발견하고 미끄러지는 조건이 되는 온도(45℃ 이상)를 밝혔다.
기판 양쪽에 전기장의 방향과 세기를 조절할 수 있는 전극을 만들어 실험한 결과 액정이 회전 후 멈춘 상태에서 다시 다음 데이터신호를 주면 새로운 방향으로 회전하는 가역적 상태가 됐다. 이로써 메모리형 디스플레이로서 활용 가능성을 확인했다.
한편, 이번 연구를 주도한 곽진석 교수는 “이번 연구 성과는 전자책, 광고판, 가격표시판, 메뉴판 등 느린 속도로 화면이 전환되는 액정디스플레이에 우선 적용하면 전력 소비량을 100% 가까이 줄일 수 있을 것으로 보이며 차후 광통신, 동적초점변환렌즈, 카메라, 스캐너, 프린터, 편광센서, 편광소자 등에 활용되는 메모리형 광소자 개발에 적용하여 다양한 사회문화적 요구에 부합하게 될 것”이라고 밝혔다.
/ 아이애드피알 인터넷부 엄재성 A.E. news@iadpr.net
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| 기사입력: 2015/07/24 [17:11] 최종편집: ⓒ iadpr.net |
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