전 세계 테크 업계가 내구성이 강력한 폴더블 디스플레이 개발 경쟁을 펼치는 가운데, 해외 연구팀이 놀라운 디스플레이 생산 기술을 선보였다.
해외 테크 전문 매체 테크익스플로러는 미국 미네소타대학교 트윈시티스 연구팀이 3D 프린팅만으로 플렉서블 OLED 디스플레이 생산에 성공했다는 소식을 보도했다.
연구팀의 디스플레이 생산 기술은 3D 프린터 하나만 있으면, 누구나 편리하게 디스플레이를 제작하면서 생산 비용이 대폭 감소할 것이라는 점에서 기대된다. OLED 디스플레이가 TV 화면, 스마트폰, 태블릿, 노트북 등에 주로 활용된다는 점에서 제품 판매가도 인하되고, 폴더블폰 양산의 주된 걸림돌이었던 낮은 수율 문제도 해소될 것으로 보인다.
3D 프린팅 플렉서블 OLED 디스플레이 생산은 처음부터 원활하게 진행되지 않았다. 세계 여러 연구팀이 생산 가격을 낮춘 OLED 디스플레이 생산 기술 개발에 나섰으나 다수가 발광 소자 레이어의 균일성 과정에서 디스플레이 생산 실패라는 어려움을 겪었다.
일부 연구팀은 디스플레이 프린팅 기술과 코팅 혹은 열 증발 기술에 부분적으로 의존하여 제 기능을 하는 OLED 디스플레이를 생산하고자 했으나 주목할 만한 성과를 거두지 못했다.
그러나 미네소타대학교 연구팀은 6가지 기기 레이어 프린트라는 두 가지 프린팅 모드를 결합해 100% 3D 프린팅 기반 플렉서블 OLED 디스플레이 생산에 성공했다. 전극과 상호 연결, 절연 처리, 캡슐화 모두 압출 성형 프린팅 과정을 거쳤다. 그와 동시에 활성화 레이어를 실온 상태의 3D 프린터를 사용해 분사해, 플렉서블 OLED 디스플레이 생산을 완료했다.
연구팀이 공개한 디스플레이 시제품은 가로, 세로 길이 각각 1.5인치인 64픽셀 OLED 디스플레이다.
연구팀이 사이언스 어드밴스(Science Advances)에 게재한 3D 프린팅 OLED 디스플레이 연구 논문의 제1 저자인 미네소타대학교 교수 마이클 맥알파인(Michael McAlpine)은 "OLED 디스플레이는 주로 설립 비용이 매우 비싸면서도 위생 상태가 철저한 대규모 시설에서 생산된다. 연구팀은 OLED 디스플레이 생산 밀도를 높이면서 일반 3D 프린터로도 쉽게 디스플레이를 맞춤 생산할 수 있는 기술을 선보이고자 했다"라고 설명했다.
이번 연구에 함께한 미네소타대학교 기계공학 대학원 졸업생인 루타오 수(Ruitao Su)는 "각각의 픽셀이 정상적인 기능을 하며, 텍스트를 표시할 수 있다는 점이 놀라웠다. 연구 성과는 매우 놀랍다"라고 말했다.
이어, 그는 "3D 프린팅 플렉서블 OLED 디스플레이 시제품은 2,000번 이상 구부려도 안정적으로 빛을 발산한다. 즉, 100% 3D 프린팅 OLED 디스플레이를 웨어러블 기기와 일상용 전자제품 생산에 활용할 수도 있다는 의미이다"라고 전했다.
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