[오늘의 과학자]박장웅·김주영 교수팀…'접을 수 있는 전자소자' 개발
국내 연구진이 디스플레이를 종이처럼 접을 수 있는 기술을 개발했다. 접는 부분에 유연한 성질을 부여하면서 전기적 성질을 유지시킨 것이 특징이다. 이를 이용하면 반으로 접었다 폈을 때 초대형 화면에 나타나던 굵은 선을 없앨 수 있다. 마치 하나처럼 보이는 모자이크형 디스플레이도 구현 가능하다.
울산과학기술원(UNIST, 총장 정무영) 신소재공학부 박장웅, 김주영 교수팀이 ‘접는 전자소자’ 구현에 핵심적인 공정기술을 개발했다고 10일 밝혔다. 이 기술을 이용하면 화면 가장자리에 나타나던 테두리를 뒤로 접어 숨길 수 있다.
박장웅 교수는 “스마트폰 화면 테두리(bezel)에는 전기적 신호 전달에 필요한 선들이 들어 간다”며 “이 부분을 접어서 완전히 뒤로 넘기면 테두리 없는 모자이크형 대화면 디스플레이를 만들 수 있으며, 접는 전자소자 구현도 가능하다”고 말했다.
이 공정의 핵심은 디스플레이를 접는 부분, 즉 접합부 부분의 신축성을 확보한 것이다.
연구진에 따르면 접합부는 부드러운 젤 형태인 폴리다이메틸실록산(PDMS)를 이용하고, 뒤로 접히는 부분은 기계적 변형을 견디기 위해 신축성 전극 물질을 사용했다. 접합부 외에는 일반적인 소자구조를 사용, 기존의 높은 전기적 성능을 확보했다.
연구진은 “기존의 디스플레이 등 다양한 전자소자에 사용되는 물질은 전기적으로 고성능을 보여이지만 신축성이 매우 빈약하다”며 “이번 연구는 접합부에만 신축성을 줘 기존 물질의 단점을 보완한 것”이라고 설명했다.
연구진이 개발한 모자이크형 디스플레이는 테두리를 뒤로 접어도 원래의 전기적 성능을 그대로 유지한다. 디스플레이의 테두리를 뒤로 접으면 공간이 절약될 뿐 아니라 시야를 방해하지 않는 대면적 화면을 만들 수 있다. 이 기술은 모자이크형 디스플레이뿐만 아니라 접는 전자소자에도 이용 가능하다.
박 교수는 “이번 연구는 유연하고 신축성 있는 전자소자를 ‘접는 디스플레이’ 분야에 적용한 사례”라며 “접을 수 있는 전자소자의 성능이 향상된 만큼 다양한 웨어러블 소자에도 접목이 가능하다”고 말했다.
이번 연구성과는 나노 기술 분야 국제 학술지인 ‘나노 스케일’ 최근호에 게재됐다.
