재구성 가능 3차원 디스플레이 장치 개발을 위한 유체 크리스털 장치 개발 방법

영국 케임브리지 대학교(Cambridge University) 포토닉스 연구 그룹(Photonics 

Research Group)의 Tim Wilkinson 박사는 놀랄만한 돌파구를 마련하였다. 박사는 

재구성 가능한 3차원 유체 크리스털 장치를 만들기 위한 탄소 나노튜브를 수직으로 

발생시킨 유체 크리스털(LC, liquid crystals)을 조합하였다. 

이것은 유체 크리스털에서 분자를 제어하는 완전히 새로운 방법을 제공한다. 왜냐하

면, 이러한 렌즈(lenslet) 배열과 같은 광학 구성요소를 만들기 위해 크리스털을 다

양한 방향으로 이동시킬 수 있기 때문이다. 

이러한 기술은 여전히 개발 초기 단계이지만, 최근의 시도들을 통하여 잠재적인 응

용분야들이 시력측정법에 사용되는 파면(wavefront) 센서, 디지털 비디오카메라, 광

학 산광기(diffusers), 최신 헤드 마운트 디스플레이 장치와 같은 적응 광학 시스템

에 존재한다는 것을 보여주었다. 

유체 크리스털 분자들은 광학적으로 활동하는 픽셀(active pixel)을 구성하기 위한 

전지를 자연적으로 서로 정렬시키기 위하여 모양을 형성한다. 디스플레이 장치의 유

체 크리스털 픽셀은 그것을 통과하는 빛의 편광(polarization)을 바꾸는데 사용되

며, 변화도(degree of change)는 전지의 위와 아래의 전극에 전압을 적용하여 도달

된다. 

적용된 전압은 유체 크리스털 분자가 전지 안에서 회전하도록 만들며, 전지를 통하

는 빛에 관한 유체 크리스털 분자의 방위를 바꾼다. 하지만 이러한 전지 배열은 빛

이 2차원에 유체 크리스털 분자와 상호작용하는 방법을 제한한다. 

Wilkinson 박사는 낮은 전극에 3차원 요소를 추가하여 3차원 광학 구조를 만들었다. 

아래의 사진에서, 예를 들어, 얇은 유도 막대가 유체 크리스털 재료에 작은 마이크로

렌즈를 구성하는 가우스 전기장(Gaussian electric field) 프로파일을 만들기 위해 

낮은 전극에 추가된다. 

많은 막대기를 가지고, 적용한 전압에 따라 다양한 초점 길이를 갖는 마이크로렌즈 

배열을 만들 수 있다. 이러한 재구성 가능한 배열의 경우 적응 광학 시스템과 3차원 

홀로그래픽 디스플레이에 사용 분야가 많다. 

Wilkinson 박사의 상세한 연구 정보는 포토닉스 및 전자 그룹 분자 재료 센터

(CMMPE, Centre of Molecular Materials for Photonics and Electronics)에서 얻

을 수 있다.

http://www.theengineer.co.uk/

출처 : KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2009-01-22