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빛이 직진할 때에는 좌·우, 위·아래 등 모든 방향으로 진동하면서 뻗어나간다. 그 중 원을 그리며 나선형으로 나아가는 빛(원편광)을 이용하면 디스플레이의 발광 효율을 크게 개선할 수 있어 기대를 모으고 있다. 원편광이 디스플레이의 핵심요소인 외부 반사광 차단 필름을 통과할 수 있어 휘도가 높게 유지되기 때문이다.
뿐만 아니라 원편광을 이용하면 양자 암호화 통신도 구현할 수 있어 센서, 통신, 보안 등에서의 응용도 기대된다. 하지만 원편광 발광재료의 제작이 복잡하고 어려워 연구에 제한이 있었다.
지금까지는 시계·반시계방향 중 한쪽으로 회전하는 원편광을 발산하기 위해 발광재료도 반드시 입체발생 중심을 도입한 복잡한 광학이성질체로 구성돼야 한다는 고정관념이 있었다. 그러나 이 연구에서는 입체발생 중심이 전혀 없는 분자들로만 구성됐음에도 원편광 발광이 관측돼 기존 상식을 벗어났다.
입체발생 중심은 어떤 원자의 원자단 2개를 상호 교환했을 때 다른 분자가 되는 점이다.
이 연구 성과는 교육부·한국연구재단 기초연구사업(기본연구) 등의 지원으로 수행됐다. 김병천, 최현준, 이재진 학생(경희대학교)이 연구에 참여했다. 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼스(Advanced Functional Materials)’에 6월 11일 게재됐다.