머리카락보다 얇은 섬유 위에 ‘OLED’입힌 신기술

KAIST 최경철 교수팀


국내 연구진이 머리카락보다 얇은 섬유 위에 고효율의 유기발광 디스플레이(OLED)를 제작할 수 있는 기술을 개발했다.

KAIST(총장 신성철) 최경철 전기및전자공학부 교수팀은 섬유에 적합한 OLED 소자 구조를 설계해 나노과학 분야 국제학술지 '나노 레터스'에 발표했다고 3일 밝혔다.

기존 섬유형 웨어러블 디스플레이 연구는 기기를 구현하는 데 초점을 맞춰 진행됐다. 하지만 소자 성능이나 내구성 측면에서 평판 OLED 소자에 비해 턱없이 낮은 성능을 보여 실제 웨어러블 디스플레이로 응용하는 데 한계가 있었다. 연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 3차원 섬유 구조에 적합한 '딥 코팅' 공정을 활용해 평판 제작물에 버금가는 고효율·고수명의 OLED를 개발했다. 이 기술을 통해 평판 기반의 용액 공정을 활용한 OLED 구조를 그대로 섬유에 적용해도 성능 저하 없이 1만cd/㎡ 수준의 휘도와 11cd/A 이상의 효율을 나타냈다. 또 4.3%의 기계적 변형률에도 성능이 유지됐으며, 직물에 직조해도 아무런 문제가 발생하지 않는 것으로 확인됐다.

연구진이 개발한 기술은 머리카락보다 얇은 90㎛(마이크로미터) 직경의 섬유에도 OLED를 형성할 수 있다. 또 105℃ 이하의 저온에서 모든 과정이 진행되기 때문에 열에 약한 일반적인 섬유에도 적용이 가능하다.

최 교수는 "직물을 구성하는 요소인 섬유에 고성능의 LED를 제조할 수 있는 기술"이라며 "적은 비용의 간단한 공정으로 고성능 섬유형 웨어러블 디스플레이를 구현할 수 있어 상용화의 길을 열었다"고 말했다.

남도영기자 namdo0@