KAIST, 가상현실 구현할 차세대 디스플레이 기술 개발

초고해상도 발광 나노 소재 패턴 제작 성공 
VR·AR 등 다양한 산업 적용될 것으로 기대

조힘찬 한국과학기술원 신소재공학과 교수. 한국과학기술원 제공

국내 연구진이 증강현실(VR)·가상현실(AR) 등 초고해상도 디스플레이에 쓰일 수 있는 발광 나노 소재 패턴 제작 기술 개발에 성공했다.

17일 한국과학기술원(KAIST·카이스트)에 따르면 조힘찬 신소재공학과 교수 연구진은 발광성 나노 소재의 높은 발광 효율을 유지하면서 초고해상도 패턴을 제작할 수 있는 기술을 개발했다.

연구진은 '차세대 발광체'로 주목받고 있는 양자점, 페로브스카이트 나노결정들의 우수한 광학적 특성을 유지하면서 균일한 패턴을 제작하는 것이 차세대 디스플레이 구현의 핵심이라는 점에 주목했다. 패턴이란 특정 구조를 가진 일종의 나노 소재 단위를 뜻한다.

조힘찬 카이스트 교수 연구팀이 나노 소재 패턴 제작 기술을 통해 제작한 다양한 색깔과 모양의 패턴. 한국과학기술원 제공

양자점, 페로브스카이트 나노결정은 빛을 흡수해 화학반응을 촉진시키는 광촉매 특성을 갖고 있는데, 연구진은 이 같은 특성을 활용해 화학적 결합을 일으켜 패턴을 제작했다. 공정 단계에서 발광성 나노 소재가 받는 자극과 손상을 최소화해 소재 자체의 발광 효율을 끌어올렸다. 이 같은 공정으로 제작한 페로브스카이트 나노결정 패턴의 해상도는 1만2,000ppi(인치당 픽셀 수)급으로, VR·AR 디스플레이에 필요한 해상도를 훨씬 상회하는 수준의 초고해상도 성능을 보였다.

연구 결과가 담긴 논문은 국제학술지 '사이언스 어드밴시스'에 발표됐다. 조힘찬 교수는 "다양한 발광 나노 소재의 우수한 광학적 특성을 그대로 유지하면서 쉽게 초고해상도 패턴을 만들 수 있어 차세대 디스플레이, 이미지센서 등 다양한 산업에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대한다"고 설명했다.

이현주 기자 memory@hankookilbo.com