고무처럼 늘어나는 유기발광 다이오드(OLED)로 화면 크기나 모양이 바뀌는 스마트폰이 나올 수 있게 됐다.

OLED 구성 소재를 유연하게 디자인하기 위한 전략들 / 한국연구재단
OLED 구성 소재를 유연하게 디자인하기 위한 전략들 / 한국연구재단
한국연구재단(NRF)은 박진우 연세대 교수 연구팀이 모든 부품을 스트레처블 소재로 제작해 고무처럼 늘어나는 OLED를 개발했다고 14일 밝혔다.

기존에는 늘어날 수 있는 가판에 딱딱한 OLED를 섬처럼 배치하고 유연한 전선으로 이를 연결해 늘어나는 OLED를 구현하려 했다. 하지만 딱딱한 OLED와 유연한 전선의 조합은 높은 인장 능력을 견디고자 소자의 밀도를 낮춰야만 했다. 픽셀 수가 높아야 하는 디스플레이 적용에는 한계가 있는 데다 제작 공정도 복잡해지는 문제가 있었다.

연구팀은 이에 구조가 아닌 소재에 집중했다. OLED를 구성하는 모든 소재(기판, 양극, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 양극)를 늘어날 수 있도록 구현했다. 디스플레이를 구성하는 3원색인 적색과 녹색, 청색을 모두 60~80% 인장응력 하에서 일정 이상의 효율로 구현할 수 있다. 낮은 곡률 반경의 뾰족한 볼펜 심으로 스트레처블 OLED 소자에 변형을 가했을 때도 안정적으로 동작한다.

연구팀은 스트레처블 OLED를 활용하면 화면 크기나 모양이 바뀌는 스마트폰, 피부에 밀착하는 웨어러블 기기, 3차원 촉각 디스플레이 등을 구현할 수 있다고 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 NRF가 추진하는 중견연구지원사업의 지원으로 수행됐다. 연구 결과는 사이언스 어드밴시스에 2월 온라인 게재됐다.

김평화 기자 peaceit@chosunbiz.com