일본산업뉴스요약

종이 재료로 풀컬러 액정을 만들다
도쿄 이과대학, 가열 온도를 바꿔서 색 조정

도쿄 이과대학의 후루미(古海) 교수팀은 종이의 주성분인 셀룰로스(Cellulose)에서 풀(Full) 컬러의 액정을 만드는 방법을 개발했다. 셀룰로스는 싸고 안정성이 높으며, 친환경적이다. 디스플레이 등의 용도뿐만 아니라, 빻아서 분말로 만들면 화장품이나 도료로 사용된다고 보고 있다. 2년후의 실용화를 목표로 하고 있다.

후루미 교수팀은 셀룰로스에 산염화물(Acid chloride)등, 몇 가지 화합물을 반응시켜,「콜레스테릭 액정(Cholesteric liquid crystal)」이라고 불리는 액정의 특성을 가진 고분자 합성에 성공했다.

이 종류의 고분자는 나선구조를 띄고 있으며, 온도변화에 따라 나선을 한번 감는 길이가 변하는 특징이 있다. 한 번 감는 길이에 따라 반사하는 빛의 파장도 여러 가지가 되기 때문에, 온도 조작으로 액정의 색을 정할 수 있는 구조이다.

제작된 고분자는 아세톤용액에 녹여, 글라스판(版)에 끼워서 가열한다. 섭씨 약 60°C이면 파랑, 약 80°C이면 초록 등, 온도에 따라서 색을 자유롭게 만들어 구분한다. 60~100°C 전후에서 3원색을 포함한 폭넓은 파장을 반사한다는 것이다.

가열하면서 적외선을 쏘이면, 나선형의 형상이 굳어지므로, 온도조건을 바꿔도 변색이 안 된다. 실험에서는 적외선을 쐬게 한 뒤, 180°C까지 가열해도 색이 변하지 않는다는 것을 확인했다.

배경과 문자 등, 여러 가지 색을 나눠서 칠하고 싶을 경우에는, 액정 패널을 포토마스크(Photomask)라고 불리는 글라스판(版) 위에 올려놓고 온도를 바꿔가며 가열과 적외선 조사(照射)를 반복한다.

콜레스테릭 액정은 전자 페이퍼의 표시기술의 하나로 알려져 있다. 여러 가지 색이 자유자재로 표현되면 작게 빻아서 볼 터치 등의 화장품으로도 쓸 수 있다. 「메탈릭한 색감표현이 가능하므로, 매니큐어나 자동차의 도료로도 적합하다」(후루미 교수)고 보고 있다.

셀룰로스 등의 식물성 재료는 인체에 해가 없고 재활용하기 쉽기 때문에, 의약품이나 식품첨가물 등에 사용된다.

예전에는 셀룰로스로 콜레스테릭 액정을 제작하는 연구는 있었으나, 지금처럼 저온으로 가열해, 3원색을 모두 표시할 수 있는 방법이 없었기 때문에 실용화가 어려웠다고 한다.

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