기사를 읽어드립니다Your browser does not support theaudio element.0:00(왼쪽부터) 김강식 박사과정(제1저자), 박성규 교수(연구책임자) (중앙대학교 제공)광고중앙대학교(총장 박세현)는 전자전기공학부 및 지능형반도체공학과 박성규 교수(연구책임자)와 김강식 박사과정생(제1저자) 연구팀이 차세대 자유형상 디스플레이 및 웨어러블 전자기기 적용을 위한 ‘대면적 고해상도 신축성 전기변색 디스플레이(Electrochromic Display, ECD)’ 기술 개발에 성공했다고 밝혔다.최근 웨어러블 전자기기와 바이오 헬스케어 시스템, 자유형상 전자 플랫폼에 대한 관심이 증가함에 따라, 기계적 변형에도 안정적으로 동작할 수 있는 신축성 디스플레이 기술의 중요성이 커지고 있다. 특히 전기변색 디스플레이는 낮은 구동 전력만으로 색 구현이 가능하고 광학적 회절이 없어 차세대 저전력 디스플레이 기술로 주목받고 있다.그러나 높은 신축성과 동시에 대면적 고해상도 픽셀 구현 및 대면적 공정 호환성을 확보하는 데에는 많은 기술적 한계가 존재했다. 기존 연구들은 유연한 유기 소재나 나노 복합소재를 기반으로 진행돼왔으나, 패터닝 해상도와 기계적 안정성, 전극 계면 안정성 문제 등으로 인해 실제 고집적 신축성 대면적 디스플레이를 구현하는 데 어려움이 있었다.광고박성규 교수 연구팀은 광패터닝이 가능한 신축성 전기변색 소재와 계면 안정성이 강화된 신축성 소자 구조를 기반으로, 높은 기계적 변형 환경에서도 안정적인 구동 특성을 유지하는 대면적·고해상도 RGB 신축성 전기변색 디스플레이 기술을 개발하였다. 연구팀은 아크릴레이트 기반의 RGB 비올로겐(Viologen) 전기변색 소재를 개발하고, 고해상도 직접 광패터닝 공정을 통해 신축성 기판 위에 미세 RGB 픽셀을 구현하였다.특히, 아크릴레이트 결합 형성을 통해 신축 과정에서 전극과 전기변색층 및 층간 계면 접촉 안정성을 향상시켰다. 또한, 신축성 이온 겔(Ion gel)과 화소정의층(Pixel Define Layer, PDL)을 도입하여 신축 시 발생하는 응력을 효과적으로 분산시키고, 전극과 전기변색층 간의 전기적 특성을 향상시키는 동시에 픽셀 간 전기적 간섭을 최소화하였다. 이를 통해 연구팀은 1,500회의 반복 신축 환경에서도 안정적으로 동작 가능한 10 × 10 cm² 크기의 400픽셀 이상 신축성 전기변색 디스플레이를 구현해냈다.광고광고박성규 교수는 “이번 연구에서는 기존 신축성 전기변색 디스플레이의 한계로 지적되던 대면적 고해상도 픽셀 구현과 기계적 안정성 문제를 동시에 해결함으로써, 차세대 자유형상 디스플레이 기술의 상용화 가능성을 크게 확장했다는 데 의의가 있다”고 설명했다.이어 박 교수는 “이번에 구현한 대면적 RGB 픽셀 기반 신축성 전기변색 디스플레이는 우수한 신축성과 안정적인 색 구현 특성을 동시에 확보했으며, 직접 광패터닝 기반 공정과 신축성 소자 구조 기술을 향후 웨어러블 디스플레이, 헬스케어 전자기기, 인간-기계 인터페이스(HMI) 및 차세대 소프트 전자기기 분야의 핵심 플랫폼 기술로 활용될 것으로 전망한다”고 밝혔다.광고본 연구는 연구 책임을 맡은 중앙대 연구팀과 부산대학교, 영국 캠브리지 대학교, 성균관대학교, DGIST가 공동으로 참여했다. 연구 성과가 담긴 논문 ‘Intrinsically Stretchable Large-Area Pixelated Electrochromic Displays via Direct Photopatterning(초고신축 대면적 고화질 전기변색 디스플레이)’은 세계적인 저명 학술지인 Nature 자매지이자 전기전자 분야 최고 권위지인(2026 인용지수 (IF): 15.7)에 지난 5월 13일자로 온라인 게재되었다.대면적 고해상도 신축성 RGB 전기변색 디스플레이의 구조 및 특성 (중앙대학교 제공)대면적 고해상도 신축성 전기변색 디스플레이 구조 설계 및 전기변색 특성 (중앙대학교 제공)<이 기사는 대학이 제공한 정보기사로, 한겨레의 의견과 다를 수 있습니다>