'세탁 가능한 입는 디스플레이' 개발
'세탁 가능한 입는 디스플레이' 개발
  • 함예솔
  • 승인 2019.03.22 06:55
  • 조회수 2678
  • 댓글 0
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뭘 개발했나?

  • KAIST 전기및전자공학부 최경철 교수와 전남대학교 의류학과 조석호 교수 연구팀이 외부 전원없이 자가발전 되고 세탁이 가능한 디스플레이 모듈 기술을 개발했습니다. 
  • 이번 연구는 <Energy and Environmental Science> 저널에 게재됐습니다. 

 

표지논문 이미지. 출처: KAIST
표지논문 이미지. 출처: KAIST

어떻게 조사했나?

 

  • 고분자 태양전지와 유기발광 디스플레이 소자는 수분, 산소 등 외부 요인에 매우 취약해 소자를 보호하기 위한 봉지막이 필요합니다. 그러나 기존에 개발된 봉지막 기술은 상온에서 역할을 충분히 수행하지만, 습기가 많은 환경에서는 그 특성을 잃게 됩니다.
  • 따라서 비 오는 날이나 세탁 이후에도 동작할 수 있어야 하는 착용형 디스플레이에서는 사용이 제한됐습니다. 
  • 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 외부 전원 없이도 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 고분자 태양전지(PSC)와 수 밀리와트로도 동작할 수 있는 유기발광다이오드(OLED)를 옷감 위에 직접 형성하고 그 위에 세탁이 가능한 봉지기술을 적용했습니다. 
  • 이를 통해 전기를 절약하면서도 실제 입을 수 있는 디스플레이 모듈 기술을 개발했습니다. 

 

세탁 가능한 입는 디스플레이 모듈 모식도 및 구동 사진. 출처: KAIST
세탁 가능한 입는 디스플레이 모듈 모식도 및 구동 사진. 출처: KAIST

특이한 점은?

 

  • 연구팀은 원자층 증착법(ALD)과 스핀코팅(Spin coating)을 통해 세탁 후에도 특성 변화 없이 소자를 보호할 수 있는 봉지막 기술을 자가발전이 가능하고 입을 수 있는 디스플레이 모듈에 적용했습니다. 
  • 이 봉지막 기술을 통해 세탁 이후 혹은  3mm의 낮은 곡류반경에서도 웨어러블 전자소자들의 성능이 유지되는 것을 증명했습니다. 
  • 연구팀은 일주일마다 세탁 및 기계적인 스트레스를 주입한 뒤 결과를 관찰했습니다. 30일 이후 PSC는 초기 대비 98%, OLED는 94%의 특성을 유지하는 것을 확인했습니다. 

 

이 연구가 왜 중요할까?

  • 기존 플라스틱 기판 웨어러블 전자소자가 아닌 옷감을 직접 기판으로 사용하는 전자소자의 상용화를 앞당길 수 있다는 점에서 의미가 있습니다. 
  • 또, 일상생활에 입는 전자소자가 외부 전원 없이 자가 발전해 에너지를 절약할 수 있다는 점에서 큰 의미가 있습니다. 

 

최경철교수. 출처: KAIST
최경철 교수. 출처: KAIST

 

 

"기존의 플라스틱 기판의 웨어러블 전자소자 및 디스플레이 연구와 달리 일상생활에 입는 옷감을 기판으로 활용해 세탁이 가능하고 외부 전원없이 고분자 태양전지로 디스플레이를 구동하는 전자소자 모듈을 구현했습니다. 태양에너지를 이용해 자가 구동 및 세탁이 가능한 전기 충전이 필요없는 진정한 의미의 입을 수 있는 디스플레이 기술 시대를 열었습니다"

-최경철 교수- 

 

 

 

 

 

 


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