패터닝 기술로 글자나 모양도 표시 가능
OLED 융합 신기술 계속 개발돼야
(서울=내외방송) 장시간 세탁해도 견딜 수 있는 투명 플렉시블 OLED(유연한 자체 발광 디스플레이)가 개발돼 새로운 융합 신기술이 탄생할 것으로 보인다.
KAIST(한국과학기술원)는 "최경철 전기및전자공학부 교수 연구팀과 이용희 나노종합기술원 박사 연구팀과 공동 연구를 통해 맥신 나노기술로 물에 노출돼도 뒷배경을 보이며 빛을 발광하는 '방수성 투명 플렉시블 OLED 개발'에 성공했다"고 최근 밝혔다.
맥신 소재는 높은 전기 전도도와 투과도를 뗘 대규모 생산이 가능하지만, 수분에 의해 전기적 특성이 쉽게 열화(성질이 나빠짐)돼 활용하는 데 한계가 있었다.
연구팀은 수분이나 산소에 의해서 산화되는 것을 방지하기 위해 '인캡슐레이션' 공정을 활용해 OLED 내 수분과 산소 유입을 차단했다.
수분 차단과 동시에 잔류응력(물체가 외부의 힘이 없는 상태에서도 내부에 남아있는 저항력) 상쇄 기술을 도입하고, 유연성을 준 이중층 구조의 인캡슐레이션 박막이 설계된 것이다.
물속에서도 열화 없이 세탁이 가능하도록 가장 위쪽에 아주 얇은 플라스틱 필름을 부착했다.
연구팀은 맥신을 활용해 햇빛이 비치는 야외에서도 사람의 눈으로 밝기 인식이 가능한 정도의 밝기를 내는 적색(R)과 녹색(G), 청색(B) OLED를 고안했다.
새로 개발된 OLED는 균열이 생기기 쉬운 낮은 곡률반경(굽힙 가공한 물체를 지나는 안쪽 반지름)에서도 1000회 이상을 견딜 수 있으며 6시간 동안 물에 넣어도 성능이 유지됐다.
패터닝 기술(판에 모양을 새김)로 이 OLED를 수동 매트릭스(여러 교차점에 전류가 지나면서 다이오드가 픽셀처럼 빛을 냄) 형태로 제작해 글자나 모양 표시가 가능한 투명 디스플레이가 완성됐다.
최 교수는 "이 연구가 투명 플렉시블 디스플레이가 필요한 차량용 디스플레이와 패션, 기능성 의류 등 다양한 분야에 적용이 가능할 것"이라며 "OLED 융합 신기술이 계속 개발돼야 한다"고 말했다.
정소영 박사과정이 제1저자로 참여한 이 연구는 과학기술정보통신부 등의 지원을 받아 수행됐으며 국제학술지인 '에이씨에스 나노(ACS nano)'에 최근 온라인 게재됐으며 전면 표지 논문으로도 선정됐다(논문명: Highly Air-Stable, Flexible, and Water-Resistive 2D Titanium Carbide MXene-Based RGB Organic Light-Emitting Diode Displays for Transparent Free-Form Electronics).
