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[IT뉴스]“화면 늘려도 선명하네”…신축성 OLED 한계 극복

온카뱅크관리자

2026-03-03 10:27:31

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> KAIST, ‘하이브리드 액체금속 활용한 음극’ 기술 개발 ‘신축 시 밝기 저하’ 문제 해결..기계적 신축성 확보 
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 <img alt="신축성 OLED 화면을 늘려도 밝기가 저하되지 않는 ‘하이브리드 액체금속 음극기술’을 AI로 그린 일러스트. KAIST 제공." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/03/dt/20260303102502442axrf.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="WmwdcFe4St" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/03/dt/20260303102502442axrf.jpg" width="658">
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 신축성 OLED 화면을 늘려도 밝기가 저하되지 않는 ‘하이브리드 액체금속 음극기술’을 AI로 그린 일러스트. KAIST 제공.
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 국내 연구진이 친축성 디스플레이를 늘려도 밝기가 약해지지 않는 새 전극 기술을 내놨다. 신축 디스플레이를 넘어 전자피부, 웨어러블 센서, 체내 삽입형 의료기기 등 다양한 차세대 유연 전자기기 분야에 쓰일 전망이다.
 KAIST는 조힘찬 신소재공학과 교수팀이 미국 시카고대, 중국 쑤저우대 연구팀과 공동으로 늘어나도 전기가 끊기지 않는 ‘하이브리드 액체 금속 음극 기술’을 개발했다고 3일 밝혔다.
 웨어러블 전자기기, 전자피부 등 차세대 소프트 전자 소자 발전과 함께 신축 가능한 발광다이오드(LED)에 대한 수요가 급격히 증가하고 있다.
 하지만 기존 신축 유기발광다이오드(OLED) 기술은 신축성 음극의 기계적 불안정성으로 인해 늘어날 경우 전기적 성능이 떨어지는 문제가 발생한다. 더욱이 전기적·광학적·기계적 성능을 동시에 만족하는 신축성 전극이 없어 고성능 OLED 구현에 한계가 있었다.
 연구팀은 머리카락 굵기 수십 분의 1 크기인 액체 금속 입자들을 촘촘히 쌓은 뒤 표면 입자들만 터뜨려 하나로 이어진 매끄럽게 금속층을 만들었다.
 표면 아래에는 작은 입자층이 남아 있어 전기는 위 금속층을 따라 안정적으로 흐르고, 아래층은 고무처럼 늘어날 때 충격을 흡수한다. 전기는 잘 통하면서 고무처럼 자유롭게 늘어나는 전극을 제작한 것이다. 화면을 늘려도 밝기가 줄어들지 않는다.
 이 기술을 신축성 OLED에 적용한 결과, 낮은 전압(3V)에서 빛이 켜졌고 9.5V 구동 시 최대 1㎡ 당 1만7670칸델라(cd)의 높은 밝기를 나타냈다.
 이는 일반 스마트폰 디스플레이 최대 밝기를 크게 상회하는 수준이다. 투입된 전류 대비 빛이 얼마나 나오는지를 나타내는 ‘전류 효율’은 지금까지 보고된 신축성 OLED 가운데 세계 최고 수준(10.35cd/A)이었다고 연구팀은 설명했다.
 특히 신축성 OLED가 늘어난 상태에서 초기 밝기를 그대로 유지해 기존 기술의 가장 큰 한계였던 ‘신축 시 밝기 저하’ 문제를 크게 개선했다.
 아울러 여러 차례 반복해 늘리고 줄이는 실험에서도 밝기와 전기적 성능이 안정적으로 유지됐다.
 조힘찬 KAIST 교수는 “신축성 디스플레이의 성능을 제한해 온 전극 소재의 근본 문제를 해결했다”며 “이번 하이브리드 액체 금속 음극 기술은 차세대 유연 전자소자 핵심 기반 기술이 될 것”이라고 말했다.
 연구결과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 머터리얼즈’ 지난해 12월 28일자에 실렸으며, 연구 우수성을 인정받아 해당 학술지의 ‘인사이드 백 커버’ 논문으로 선정됐다.
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 KAIST가 개발한 ‘하이브리드 액체금속 전극’ 구조 및 소자 성능 개념도. KAIST 제공.
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 이준기 기자 bongchu@dt.co.kr
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