권정현 충북대 교수 연구팀 고신뢰성 웨어러블 OLED 개발

초고유연 봉지막 기술 기반 성능 개선

［충북일보］ 권정현(사진) 충북대학교 반도체공학부 교수 연구팀이 초고유연 봉지막 기술을 기반으로 고신뢰성 웨어러블 유기발광다이오드(OLED)를 개발했다.

OLED는 유연성, 가벼움, 에너지 효율성 측면에서 기능이 뛰어나 차세대 웨어러블 및 접이식 디스플레이에 적합하지만 수분과 산소에 민감해 빈번한 굽힘, 접힘, 열, 습도 등에 노출되는 환경에서는 성능과 수명이 쉽게 저하되는 문제가 있어 외부 환경으로부터 OLED를 보호할 강력한 봉지 기술이 요구돼 왔다.

권정현 교수 연구팀은 김택수 한국과학기술원 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 기존의 봉지 기술 한계를 뛰어넘는 유·무기 하이브리드 멀티배리어 구조를 개발했다.

이 구조는 알루미늄 산화물과 실란계 유·무기 하이브리드 폴리머층을 번갈아 쌓아 구성하는데 이때 유기층은 유연성을 제공하고 무기층은 수분과 산소로부터 보호 기능을 담당하게 된다.

기존의 봉지 기술이 외부 스트레스에 약했던 반면, 해당 연구에서 설계된 멀티배리어 구조는 높은 인장성을 지닌다.

연구팀이 봉지층의 고유한 기계적 특성을 평가한 결과, 기존 무기 재료의 한계를 뛰어넘는 2.8%의 연신율을 보이며 유연성을 입증했다.

또한 85도와 85% 습도 같은 가혹한 조건에서도 안정적인 물질 특성을 유지해 차세대 디스플레이의 신뢰성을 높였다.

권 교수는 "실제 상용화 가능한 초고유연 고신뢰성의 다층 봉지 기술을 확보했다"며 "앞으로 본 기술을 활용하여 웨어러블 디스플레이뿐만 아니라 스트레처블 디스플레이 등 다양한 프리폼 유기전자소자 분야에서 활용될 것을 기대한다"고 밝혔다.

<용어설명>

※봉지:OLED에서 빛을 내는 유기물질과 전극은 산소와 수분에 매우 민감하게 반응해 발광 특성을 잃기 때문에, 이를 차단하기 위한 공정으로 '봉지'가 필요하며 이를 통해 OLED의 수명을 보존 또는 향상시킴.

※연신율:인장 시험에서, 쇠붙이 따위가 끊어지지 아니하고 늘어나는 비율.

/ 안혜주기자 [e-mail]