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1천번 구부려도 깨지지 않는 플렉서블 OLED 개발

KAIST-POSTECH 공동연구팀, 효율도 1.5배 높아져

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 1천번을 구부려도 깨지지 않는 플렉서블 유기발광다이오드(OLED) 기술이 개발됐다.

KAIST(한국과학기술원) 유승협 교수와 POSTECH(포항공과대학교) 이태우 교수 공동연구팀은 반복적으로 휘어져도 손상되지 않고 효율도 높은 플렉서블 OLED 기술을 개발했다고 2일 밝혔다.

1천번 구부려도 깨지지 않는 플렉서블 OLED 개발 - 2

이번 연구는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'(Nature Communications) 2일자 온라인판에 실렸다.

현재 엣지형 스마트폰(구부러진 스마트폰)이나 커브드(곡면) TV 등에 쓰이는 플렉서블 OLED 기술은 곡면으로 휘게 한 뒤 고정하는 방식으로만 활용되고 있다.

시계 등 착용형 웨어러블 기기에 적용하기 위해서는 반복적으로 휘어질 수 있어야 하는데, 기존 소재로 쓰이는 산화물 투명전극은 쉽게 깨지는 문제점이 있었다.

이 때문에 유연성이 높은 그래핀(흑연에서 떼어낸 탄소나노물질)을 투명전극으로 사용하는 연구가 시도되고 있지만, 그래핀은 광효율(전력 당 빛의 세기)이 낮다는 한계가 있다.

연구팀은 그래핀에 굴절률이 서로 다른 산화티타늄과 전도성 고분자를 합쳐 3개층으로 된 복합전극을 개발했다.

1천번 구부려도 깨지지 않는 플렉서블 OLED 개발 - 3

굴절률이 높은 산화티타늄과 굴절률이 낮은 전도성 고분자를 함께 활용하면 빛의 반사율을 높여 높은 광효율을 구현할 수 있다.

이번에 개발한 3층 복합전극의 광효율은 40.5%로 기존 그래핀 전극의 광효율(27.4%)에 비해 1.5배 높은 것으로 나타났다. 그래핀을 기반으로 한 OLED 중 가장 효율이 높다.

또 곡률 반경 2.3㎜에서 1천번 구부려도 밝기 특성이 변하지 않았다.

보통 플렉서블 OLED의 효율을 높이면 유연성은 떨어지게 되지만, 이번에 개발된 복합전극은 기존 산화물 투명전극보다 4배 강한 변형도 견뎌냈다.

산화티타늄 자체에 구부러질 때 깨짐을 방해하는 특성이 있기 때문이라고 연구팀은 설명했다.

유 교수는 "이번 연구 성과가 플렉서블 디스플레이, 웨어러블 기기나 인체 부착형 센서용 플렉서블 광원 개발 등에 기여할 것으로 기대된다"고 말했다.

이번 연구는 한국연구재단 공학연구센터 사업의 일환인 차세대 플렉서블 디스플레이 융합센터, 글로벌 프론티어 소프트 일렉스토닉스 연구단, KAIST 그래핀 연구센터, 산업통상자원부의 IT R&D 사업의 지원을 받았다.

jyoung@yna.co.kr

<저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지> 2016/06/02 18:00 송고

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