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.
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
