한국연구재단은 충북대 반도체공학부 권정현 교수, 가천대 의공학과 전용민 교수, 서울대 물리천문학부 전헌수 교수 공동연구팀이 빨아서 재사용 할 수 있는 웨어러블 OLED(유기발광다이오드) 전자섬유 기술을 개발했다고 20일 밝혔다.
이 기술을 활용하면 비가 오거나 햇빛이 뜨거운 날씨에도 높은 광효율을 유지해 야외에서 착용할 수 있는 디스플레이를 구현하고, 또 이를 응용하면 피부미용이나 불면증, 우울증 치료 등 전자 광치료 기능으로 발전시킬 수 있다.
다기능성 봉지막이 포함된 섬유기반 OLED 구조. 한국연구재단 섬유기반 웨어러블 OLED 기술은 디스플레이, 패션, 헬스케어 등 다양한 분야에 적용이 가능하기 때문에 세계적으로 활발한 연구가 진행 중이다.
하지만 지금까지 기술은 야외에서 광효율이 낮고, 고온이나 자외선 등에 민감해 발광 특성이 약화되고, 수분에 취약해 세탁을 못하기 때문에 실용화가 요원했다.
공동연구팀은 다기능성 봉지막 기술로 OLED 소자가 방출하는 빛을 효과적으로 추출하는 기판을 만들고, 이온빔 처리로 만든 거친 표면에 수용성 층을 코팅하는 방식으로 우수한 균일성과 초소수성 표면을 구현했다.
기능성 봉지막이 포함된 섬유기반 OLED의 성능 및 신뢰성, (a)다기능성 봉지막의 UV 차단 효과 (b)기능성 봉지막이 포함된 섬유기반 OLED의 효율 향상 효과(72.6%) (c)섬유기반 OLED의 수분 세탁 신뢰성 (d)섬유기반 OLED의 기계적 신뢰성 평가. 한국연구재단 이를 통해 개발한 섬유기반 OLED 특성평가 결과 광효율 73%를 기록했고, 수명은 기존보다 4배 이상 증가한 것으로 나타났다.
전 교수는 “이번 연구로 상용화가 가능한 섬유기반 웨어러블 OLED 성능과 신뢰성을 확보했다”며 “이는 다른 유기소자에도 적용 가능한 원천기술로, 섬유기반 전자 약, 태양전지, 광센서 등 다양한 유기 분야에도 활용 가능할 것으로 기대한다”고 밝혔다.
