손가락 ‘톡’ 터치 하면 홀로그램 화면이 ‘싹~’
노준석·김영기 교수 연구팀 메타물질에 액정기술 접목 터치로 이미지 전환 기술 개발
2020-11-11 이예진기자
한국연구재단은 포스텍 노준석·김영기 교수 연구팀이 최근 메타물질에 액정기술을 접목, 외부자극에 반응하는 초소형 홀로그램 장치를 개발했다고 밝혔다.
머리카락 두께의 1000분의 1 수준의 초박막, 초경량 및 초소형 광학소자인 메타표면을 이용해 3D 홀로그래픽 디스플레이, 증강·가상·혼합현실 등 미래형 디스플레이를 구현하려는 연구는 활발히 지속돼 왔다.
하지만 기존 메타표면을 이용한 장치는 한번 소자를 제작하면 그 광학적 특성을 바꿀 수 없어 처음 프로그래밍 된 하나의 이미지만을 공간에 구현하는데 그쳤다.
이에 연구팀은 외부 자극에 반응해 광학적 특성을 쉽게 바꿀 수 있는 액정을 메타물질에 접목했다.
메타표면에 특별히 고안된 액정 기반 광변조기를 결합, 액정 셀의 재료와 디자인에 따라 손가락 터치나 전압 또는 열과 같은 다양한 외부 자극에 반응하도록 했다.
실제 전압에 반응하도록 고안된 액정을 접목한 경우 0.8V 또는 1V에 전압을 걸어주면 수 ms 이내(1밀리초=0.001초)로 홀로그램 이미지를 빠르게 변환할 수 있다.
온도에 반응하는 액정을 접목한 장치는 특정 온도 이상이 되면 홀로그램 이미지가 스위칭 된다.
터치에 반응하도록 디자인된 장치는 가벼운 손가락 터치만으로도 홀로그램 이미지를 빠르게 바꿀 수 있었다.
특히 450㎚~700㎚의 파장을 갖는 가시광선 영역에서 매우 선명한 홀로그램 이미지를 생성할 수 있는 것으로 나타났다.
연구팀은 이 장치를 미생물이나 화학물질을 검출하는 센서에 접목하기 위한 연구를 지속할 계획이다.