구김과 펼침을 반복해도 주름이 잡히지 않는 새로운 디스플레이 기술이 제시됐다.
한국연구재단은 아주대 한승용, 강대식, 고제성 교수 연구팀이 형상기억 폴리머 소재를 활용해 자유롭게 형태를 변형할 수 있으면서도 접힌 부분의 구겨진 주름을 스스로 펼 수 있는 전자 장치를 개발했다고 7일 밝혔다.
폴더블 디스플레이의 반복되는 접힘 자국으로 발생하는 주름은 장치의 성능을 저하하거나 화면 왜곡과 같은 문제를 야기한다. 연구팀은 우화 과정 중 체액을 활용해 강성(어떤 물체가 외부로부터 압력을 받아도 모양이나 부피가 변하지 아니하는 단단한 성질) 변화를 나타내는 나비 날개 메커니즘에 착안했다.
부드러움과 딱딱함을 약 700배까지 조절할 수 있는 형상기억 폴리머로 전자 장치를 제작하고, 구겨진 상태에서의 소성 변형(주름)을 회복하는 데 성공했다. 개발된 전자 장치는 강성이 낮은 엘라스토머(고무와 같은 특성을 가진 폴리머 재료)층을 결합해 회복 불가능한 소성 변형을 방지하는 완충 기능을 갖추고 있고, 변형에 강한 은 나노와이어 전극을 내장했다.
작은 알약에도 압축해 보관할 수 있는 이 장치는 단단한 강성을 유지하지만, 꺼내서 열을 가하면 형상기억 폴리머의 강성이 순간적으로 낮아져 주름이 사라지게 된다. 이 과정에서 전극이 재연결돼 구겨지기 전과 같은 터치패널 기능을 수행할 수 있다고 연구팀은 설명했다.
한승용 교수는 "전자 장치의 휴대성을 크게 향상하는 것은 물론, 장기적으로는 전자 폐기물 감소에 기여할 것"이라며 "향후 폴리머 기반 발광층(PLED)과 결합, 새로운 사용자 맞춤형 디스플레이가 될 수 있다"고 말했다.
한편 이번 연구 성과는 전자 공학 분야 국제학술지 '네이처 일렉트로닉스'에 지난 6일 게재됐다.
헬로티 이창현 기자 |
