[ 시티저널 허송빈 기자 ] KAIST 전기·전자 공학부 최경철 교수 연구팀이 높은 신축성을 갖는 유연한 기둥과 멤브레인 형태가 결합한 새로운 스트레처블 기판을 개발했다.

스트레처블 전자 소자의 핵심 부품 기술이 될 수 있는 이 기술을 활용해 연구팀은 스트레처블 유기 발광 다이오드(OLED)를 제작해 높은 유연성과 신축성을 갖는 새로운 스트레처블 디스플레이 기술을 개발했다.

스트레처블 디스플레이 기술은 한 방향으로 구부리거나 접는 기존의 플렉서블 OLED 디스플레이의 기술을 뛰어넘어 두 방향 이상으로 변환할 수 있다.

이에 따라 웨어러블, 사물 인터넷, 인공 지능, 차량용 디스플레이에 적합한 차세대 디스플레이 기술로 주목 받는다.

최근 자유롭게 늘어날 수 있도록 OLED 소자와 디스플레이에 신축성을 주는 방법이 연구돼 왔다.

하지만 모든 재료를 신축성 있는 재료로 바꾸는 방식은 효율이 낮아 상용화가 어렵고 패턴을 형성하기 어렵다는 한계가 있다.

기판을 먼저 늘리고 난 뒤 다시 원래대로 복원해 얇은 주름을 형성하는 방식의 스트레처블 OLED는 효율이 높고 안정적이지만 주름의 형태가 일정하지 않고 신축에 따른 화면의 왜곡이 있다.

최 교수 연구팀은 높은 휘도와 신축성을 갖는 디스플레이 구현을 위해 단단하게 패턴화된 기판과 신축 때 이 기판에 가해지는 힘이 최소화할 수 있는 기둥 구조가 형성된 유연 기판의 결합을 통해 새로운 형태의 핵심 부품 기술인 스트레처블 기판을 개발했다.

연구팀은 개발한 스트레처블 구조 기판과 기존 공정을 그대로 활용해 신축성 있는 OLED 디스플레이를 구현했다.

기존 공정을 그대로 활용하더라도 새로운 스트레처블 기판 부품 기술을 활용하면 스트레처블 디스플레이를 구현할 수 있다는 것을 증명했다.

이는 기존의 스트레처블 디스플레이 기술이 기존 공정을 활용할 수 없다는 단점을 극복한 것이다.

개발한 신축성 OLED 디스플레이는 실제 소자에 걸리는 기계적 스트레스가 거의 없어 화면의 왜곡이나 급격한 휘도 변화 없이 안정적인 소자 구동을 할 수 있다.

또 발광 빛의 각도 의존성이 없어 다양한 스트레처블 디스플레이 응용 분야에 적용이 가능할 것으로 기대되고 있다.

임명섭 박사와 남민우 박사 과정이 주도한 이번 연구는 나노 분야 국제 학술지 나노 레터스(Nano Letters) 1월 28일 자 온라인판에 게재됐다.