DGIST 양지웅 교수 연구팀
미세한 패턴 형성·발광 성능 우수
차세대 신축 디스플레이 상용화 확대
대구경북과학기술원(DGIST)은 27일 에너지공학과 양지웅 교수 연구팀이 피부처럼 자유롭게 늘어나면서도 선명한 화질을 유지하는 초고해상도 신축성 양자점 디스플레이(QLED) 원천기술을 세계 최초로 개발했다고 밝혔다. 해당 기술은 향후 차세대 신축 디스플레이의 상용화 가능성을 크게 넓힐 것으로 기대된다.
화면을 자유롭게 늘리고 변형할 수 있는 ‘스트레처블(Stretchable) 디스플레이’는 폴더블과 롤러블을 넘어 차세대 웨어러블 기기와 전자 피부를 구현할 핵심 기술로 주목받고 있지만 기존 기술은 화면이 늘어날수록 빛을 내는 면적의 비율이 줄어들어 화질이 크게 떨어지는 한계가 있다.
이에 양 교수 연구팀은 초고해상도 신축 QLED 제작 공정인 ‘LIFT’ 기술을 새로 고안했다. 이 기술은 스스로 빛을 내는 나노 입자인 양자점과 고무처럼 늘어나는 탄성 고분자를 화학적으로 결합한 뒤 도장을 찍듯 표면에 미세한 패턴을 전사하는 방식이다. 특히 발광층의 표면을 특수하게 처리해 전기가 잘 통하게 하고 접착력을 높여 미세한 패턴 형성과 우수한 발광 성능을 동시에 잡았다.
이를 통해 연구팀은 1인치당 픽셀 수가 1만 6천 개(1만 6천 PPI)에 달하는 초고해상도 패턴을 구현하는 데 성공했으며, 빨강, 초록, 파랑(RGB) 신축 발광층을 활용해 고품질의 다색 화소도 완성했다.
새로 개발된 소자의 최대 밝기는 5만 3천300니트(nit)로 기존 신축 발광소자가 1만 5천 니트 이하에 머물던 한계를 훌쩍 뛰어넘어 스트레처블 소자 중 세계 최고 수준을 기록했다. 이 소자는 원래 길이보다 65%가량 늘어나도 기계적 손상이나 화질 저하 없이 안정적으로 작동하는 것으로 확인됐다. 연구 결과는 나노 분야 세계적 권위지인 ‘Nature Nanotechnology’에 온라인 게재됐다.
김홍철기자 khc@idaegu.co.kr
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