최 교수 연구팀은 섬유 자체에 유기 발광 디스플레이를 제작할 수 있는 원천 기술을 개발하고 연구결과를 나노 전자기술 분야 국제학술지인 `어드밴스드 일렉트로닉 머터리얼스(Advanced electronic materials)` 온라인판에 발표했다.

유기발광 다이오드는 소자 자체가 스스로 빛을 내는 자체 발광 물질로 수백 나노 두께로 휘고 접히는 특성이 있어 플렉시블 및 웨어러블 디스플레이에 응용이 가능한 소자로 주목받고 있다. 하지만 기존의 웨어러블 디스플레이는 아름다운 디자인을 구현하기 위해 대체로 옷 위에 부착하는 방식을 채택해 유연성이 떨어지고 실제 생활에 적용하기 어렵다는 한계가 있었다.

연구팀은 이 같은 문제를 해결하기 위해 평평한 기판 위에 유기 발광 디스플레이를 제조하는 기존 방식을 벗어나 섬유 자체를 이용했다. 직물을 구성하는 요소인 섬유를 이용해 유기 발광 디스플레이를 제작해 섬유의 특성을 유지하면서도 디스플레이 기능을 살리는 방식이다.

실과 같은 3차원 형성의 기판을 용액에 담궜다 빼며 일정한 유기물 층을 형성하는 방법이 핵심 기술이다. 이 `딥 코팅` 공정법은 섬유를 용액에 담근 후 일정한 인출 속도로 빼내어 박막을 증착하는 방법으로 원 기둥 형태의 섬유에 균일하게 증착할 수 있는 용액 공정 방법이다. 이 기술을 활용하면 기존의 열 증착 방식으로는 한계가 있었던 원기둥 같은 3차원 기판에도 유기물 층을 쉽게 형성할 수 있게 됐다.

또 인출속도 조절을 통해 수십부터 수백 나노 단위까지 두께 조절도 가능하다. 마치 두루마리처럼 롤 투 롤 생산 기법을 채택해 경제성도 높였다.

최 교수는 "직물 구성 요소인 섬유에 유기발광 디스플레이를 제조할 수 있는 원천기술이다"이라며 "웨어러블 디스플레이의 진입 장벽을 크게 낮출 것"이라고 말했다. 오정연 기자

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