직물위에 OLED… 진정한 ‘입는 디스플레이’기술 나왔다

KAIST-코오롱글로텍 공동연구
직물 기판 위에 OLED 구현 기술


국내 연구진이 옷처럼 입을 수 있는 유기발광다이오드(OLED) 기술을 개발, '진정한 웨어러블 디스플레이' 시대를 앞당길 수 있을 것으로 기대된다.

KAIST 최경철 교수팀과 코오롱글로텍 공동 연구팀은 직물 기판 위에 OLED를 구현할 수 있는 기술을 개발했다고 22일 밝혔다.

OLED는 스스로 빛을 내는 자체 발광 디스플레이로, 휘고 접히는 디스플레이나 웨어러블 디스플레이로 주목받고 있다. 플라스틱 기판을 활용한 플렉서블 디스플레이는 기판이 얇을수록 유연성이 우수하지만 쉽게 찢어져 내구성이 약하다는 문제가 있다. 이에 반해 수 마이크로미터 두께의 섬유로 이뤄진 직물은 두께는 두껍지만, 씨실과 날실로 엮어 있어 매우 유연하면서 내구성이 뛰어나다는 장점이 있다. 그러나 직물은 표면이 거칠고 온도 상승에 따른 부피 팽창(열팽창계수)이 커 열 증착 과정을 거쳐야 하는 OLED 소자 형성 시 한계가 있었다.

연구팀은 이런 문제를 평탄화 공정으로 해결했다. 직물의 유연한 성질을 잃지 않으면서 유리 기판처럼 평평한 형태의 직물을 구현해 낸 것이다. 평탄화된 직물은 같은 두께의 플라스틱 기반보다 더 유연하다.

연구팀은 이렇게 만들어진 직물에 진공 열증착 공정을 통해 OLED를 형성하는 데 성공했다. 이어 '다층 박막봉지 기술'을 적용해 OLED에 수분과 산소가 침투하는 것을 막았다. 이렇게 개발한 직물 OLED가 1000시간 이상의 동작 수명과 3500시간 이상의 유휴 수명을 갖는 것으로 확인했다.

최경철 교수는 "플라스틱보다 유연하면서 소자 신뢰성까지 확보한 직물 OLED는 옷처럼 편한 웨어러블 디스플레이를 구현하는 데 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.

이 연구결과는 나노전자 기술 분야의 국제 학술지 '어드밴스드 일렉트로닉 머티리얼스' 16일자 표지논문으로 실렸으며, 김우현 박사와 권선일 박사과정 학생이 제1저자로 참여했다.

대전=이준기기자 bongchu@