"고무줄처럼 자유자재"…삼성, 피부에 붙이는 OLED 개발

[뉴스토마토 최유라 기자] 삼성전자가 고무줄처럼 자유자재로 변형이 가능한 '스트레처블(Stretchable)' 유기발광다이오드(OLED) 디스플레이를 개발하는데 성공했다.

 

6일 삼성전자 종합기술원은 스트레처블 센서와 OLED  디스플레이 개발 연구 결과를 지난 4일(현지시간) 세계적인 학술지 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)'에 발표했다. 스트레처블 기술은 디스플레이를 공처럼 원형으로 말거나 다시 늘릴 수 있는 프리폼 디스플레이 구현의 핵심 기술이다. 

 

연구진은 스트레처블 OLED 디스플레이와 광혈류 측정(PPG) 센서를 하나의 기기에 통합해 '스트레처블 전자 피부' 폼팩터로 구성했다. 광혈류 측정이란 혈관에 발광다이오드(LED) 등의 빛을 투사해 혈액이 통과할 때 혈관의 팽창과 수축에 따라 빛의 반사율이 달라지는 원리를 이용, 맥파를 측정하는 방법이다.

 

삼성전자 종합기술원 스트레처블 헬스 모니터링 시스템. 사진/삼성전자 뉴스룸

 

이번 연구로 탄성력과 복원력이 우수한 고분자 화합물 '엘라스토머'의 조성과 구조를 바꿔 이를 업계 최초로 기존 반도체 공정을 통해 스트레처블 OLED 디스플레이와 광혈류 센서의 기판에 적용한 것이다. 디스플레이와 센서를 30% 늘려도 성능 저하없이 정상 동작하는 것을 확인했다.

 

연구진은 손목 안쪽에 스트레처블 광혈류 측정 심박 센서와 OLED 디스플레이를 통합한 전자 피부를 부착했다. 전자 피부는 손목 움직임에 따른 피부의 최대 변형 정도인 30%까지 특성 저하가 없었다.

 

이를 1000회 반복해 길이를 늘렸을 때도 OLED 디스플레이와 광혈류 센서가 안정적으로 구동했다. 특히 광혈류 센서는 손목이 움직일 때를 기준으로 고정형 실리콘 센서 대비 2.4배 높은 심박 신호를 추출하는 결과를 얻었다.

 

정종원 종합기술원 전문연구원은 "전자 피부 해상도와 연신성, 측정 정확도를 양산 수준으로 올려 스트레처블 기기의 상용화에 더 다가가는 것이 목표"라며 "앞으로 전자 피부 심박 센서뿐 아니라 산소 포화도, 근전도, 혈압 등 다양한 생체 신호를 모니터링할 수 있는 스트레처블 센서와 고해상도 프리폼 디스플레이로 확장할 것"이라고 말했다.

 

스트레처블 기기의 새로운 가능성을 입증한 삼성전자 종합기술원 연구진이 기념촬영을 하고 있다(왼쪽부터 정종원 삼성전자 종합기술원 유기소재랩 전문, 윤영준 전문, 이영준 전문) 사진/ 삼성전자 뉴스룸 

 

최유라 기자 [e-mail]

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