최경철 KAIST 교수팀 연구개발
섬유 접촉 영역 '주소 지정 체계' 구축
고휘도·전류효율 향상 필수 기술 구현
패션·기능성 의류·의료 분야 적용 기대

옷을 디스플레이로 사용할 수 있는 날이 가까워졌다.

한국과학기술원(KAIST·총장 이광형)이 디스플레이로 활용 가능한 유기발광다이오드(OLED) 전자 섬유 개발에 성공했다고 12일 밝혔다. KAIST 최경철 전기 및 전자공학부 교수팀이 개발했다.

전자 섬유는 실제 입을 수 있는 형태 소자다. 차세대 폼 팩터로 주목받는다. 특히 빛을 발하는 전자 섬유는 패션, 기능성 의류, 의료, 안전, 차량 디자인 등 다양한 응용 잠재력이 있다. 그러나 전기광학 성능이 부족하고 단순 소자 단위로만 연구가 진행돼 응용 기술 개발에 어려움이 있었다.

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<KAIST가 개발한 OLED 전자 섬유 디스플레이 개념도>

연구팀은 전기광학적 성능을 높이는 한편 원하는 지점에서 복잡한 정보를 디스플레이하기 위한 '주소 지정 체계' 구축에 힘썼다. 먼저 300 마이크로미터(㎛) 직경 원통형 섬유 구조에 적합한 RGB 인광 OLED 소자 구조를 설계했고 유 원천기술인 '딥 코팅' 공정을 활용해 평면 OLED 소자에 버금가는 수준의 OLED 전자 섬유를 개발했다.

개발 섬유는 1㎡ 당 1만칸델라(cd) 수준 휘도, 1암페어(A)당 60cd 수준의 높은 전류효율을 보였다. 전류효율 경우 기존 대비 5배 이상 높다.

연구팀은 아울러 OLED 전자 섬유 위에 접촉 영역을 설계해 직조된 주소 지정 체계를 구축했다. 문자와 같은 정보를 디스플레이 할 수 있도록 했다.

연구팀은 이들을 통해 디스플레이 구현에 꼭 필요한 고휘도, 높은 전류효율, 낮은 구동 전압, 주소 지정성을 모두 구현했다고 설명했다.

연구를 주도한 황용하 연구원은 “섬유 기반 디스플레이 구현을 위해 필수적으로 요구되는 요소 기술들을 구현하는 데 집중했다”며 “전자 섬유가 가진 뛰어난 착용성과 휴대성을 제공함과 동시에 디스플레이 기능성을 구현해 패션, 기능성 의류 등 다양한 응용 분야에 적용할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

관련 연구 논문은 '어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈' 2월 4일자에 온라인 게재됐고, 지난 3일자 전면 표지 논문 게재됐다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com