‘스트레처블 센서와 유기발광다이오드(OLED) 디스플레이 개발 연구’를 발표한 삼성전자 종합기술원 연구진. 정종원(왼쪽부터) 유기소재랩 전문, 윤영준 전문, 이영준 전문. /사진 제공=삼성전자 뉴스룸
삼성전자 종합기술원 스트레처블 헬스 모니터링 시스템. /사진 제공=삼성전자 뉴스룸삼성전자가 사람의 피부에 부착해 고무줄처럼 자유자재로 변형이 가능하면서도 성능 저하 없이 작동하는 ‘스트레처블 디스플레이’ 기술을 개발했다.
6일 삼성전자 뉴스룸에 따르면 삼성전자 종합기술원은 ‘스트레처블 센서와 유기발광다이오드(OLED) 디스플레이 개발 연구’를 세계적인 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에 게재했다. 스트레처블 디스플레이는 폼팩터 혁신의 종착점으로 불릴 만큼 기술 구현이 어렵다. 일반적으로 디스플레이가 늘어나거나 모양이 변할 때는 장치가 끊어지거나 성능 저하가 발생하는데 이를 극복하려면 모든 소재와 소자가 물리적 신축성과 전기적 특성을 동시에 유지해야 하기 때문이다.
이러한 점에서 삼성전자 종합기술원이 발표한 연구의 핵심은 길이의 조절에 따른 기기의 성능 안정성을 구현해 스트레처블 기기의 상용화 가능성을 업계 최초로 입증했다는 것이다. 연구진은 스트레처블 OLED 디스플레이와 광혈류 측정 센서를 하나의 기기에 통합해 ‘스트레처블 전자 피부’ 폼팩터로 구성했다. 혈관에 LED 등의 빛을 투사해 혈액이 통과할 때 혈관의 팽창과 수축에 따라 빛의 반사율이 달라지는 원리를 이용했다.
가장 큰 성과는 탄성력과 복원력이 우수한 고분자 화합물 ‘엘라스토머’의 조성과 구조를 바꿔 이를 업계 최초로 기존 반도체 공정을 통해 스트레처블 OLED 디스플레이와 광혈류 센서의 기판에 적용했다는 점이다. 이에 따라 디스플레이와 센서를 30% 늘여도 성능 저하 없이 정상적으로 동작하며 1,000회 반복해 길이를 늘였을 때도 OLED 디스플레이와 광혈류 센서가 안정적으로 구동한다는 점을 확인했다.
윤영준 전문연구원은 “연신(길이를 늘임) 성능이 높은 센서와 디스플레이는 실제 피부와 일체감이 우수하기 때문에 수면·운동 등 일상에서 제약 없이 장시간 생체 정보를 측정할 수 있는 것이 장점”이라며 “특정 질환을 지닌 환자뿐 아니라 일반인과 영유아를 위한 웨어러블 헬스 케어 제품으로의 응용 가능성도 클 것으로 기대한다”고 밝혔다.
/전희윤 기자 [email protected]
