현재는 5 인치대 화면에서도 2560 X 1440 급의 초고해상도 디스플레이가 등장한 시대입니다. 하지만 몇몇 기술들은 이보다 더 픽셀 밀도가 높은 디스플레이 개발이 가능하다는 것을 암시하고 있습니다. 옥스퍼드 대학의 과학자들이 개발한 새로운 나노 픽셀 기술은 불과 100 nm 크기의 픽셀을 지닌 디스플레이도 구현이 가능하다고 합니다. 이들은 이 기술을 이용해서 사람의 머리카락 굵기보다 작은 70 마이크로폭의 그림을 표현했습니다.
(70 마이크로미터폭의 Oxford University technology can draw images 70 micrometers across, each image is smaller than the width of a human hair. The researchers have shown that using this technology they can create 'nano-pixels' just 100 nanometers in size that could pave the way for extremely high-resolution and low-energy thin, flexible displays for applications such as 'smart' glasses, synthetic retinas, and foldable screens. Credit: Oxford University)
옥스퍼드 연구팀은 상변이 물질 (phase change materials : 여기서는 amorphous to crystalline state) 을 이용해서 이 나노 픽셀을 만들었습니다. 이들은 불과 7 나노미터 두께의 상변이 물질인 GST (germanium antimony tellurium alloy Ge2Sb2Te5) 을 두층의 투명한 전극층에 (이 전극층은 indium tin oxide (ITO) 로 만듬) 샌드위치처럼 끼웠습니다. 이를 이용해서 만든 300 X 300 나노미터 크기의 픽셀 같은 점들은 전류를 흘려보내면 켜고 끌 수 있는 특징이 있었다고 합니다.
연구팀은 이 기술을 바탕으로 정지 영상을 변환시킬 수 있으며 위에 보이는 초미세 이미지를 디스플레이로 구현하는데 성공했다고 합니다. 이 GST 샌드위치 기술은 극도로 얇아질 수 있으며 더 나아가 플렉서블 할 수도 있습니다. 또 투명했던 필름을 검게 만들 수도 있어 여러가지 용도로 이용이 가능할 것으로 보입니다.
(투명 모드 (위) 와 반사 모드 (아래) Credit: Oxford University )
연구팀에 의하면 GST 층은 수 나노미터 두께까지 얇아질 수 있으며 전극층만 얇게 하면 극도로 얇은 디스플레이를 만들 수도 있다고 합니다. 이 기술은 200 나노미터 두께에 불과한 플렉서블 밀러 시트 (flexible Mylar sheet) 위에서도 작동했다고 연구의 리더의 옥스퍼드 대학의 해리쉬 바스카란 교수 (Professor Harish Bhaskaran of Oxford University's Department of Materials) 는 언급했습니다.
향후 이 기술은 극도로 얇은 디스플레이를 만드는 데 응용될 수 있을 것으로 보입니다. 원리상 저전력일 뿐 아니라 컬러 전자 잉크를 만드는데도 적합하며 물론 플렉서블 디스플레이에도 적합한 기술이라고 하겠습니다. 스마트 안경이나 인공 레티나 기술에도 사용할 수 있을 것으로 연구팀은 기대했습니다. 다만 신기술이 항상 그러하듯이 차세대 디스플레이 기술 역시 서로 경쟁하는 기술이 많은 만큼 최종적으로 어떤 디스플레이 기술이 승자가 될 것이라고 미리 예측하기는 어려울 것입니다.
이 연구는 네이처에 실렸습니다.
참고
An optoelectronic framework enabled by low-dimensional phase-change films, Nature, dx.doi.org/10.1038/nature13487
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