특허 개요
본 특허는 늘어날 때 숨겨진 부분까지 빛을 내도록 설계한 신축 유기발광다이오드(OLED)입니다. 신축성 베이스 레이어의 고정 영역 위에 고립 영역을 정렬·접합하고, 그 사이의 숨겨진 발광 영역은 수축 상태에서 수직 버클링(vertical buckling)되어 공간 안에 감춰집니다. 수평 평면상 4축 이상 인장으로 소자가 연장되면 숨겨진 발광 영역이 노출되어 발광 면적을 보상하며, 고정 영역은 고립 영역의 형상 변형을 줄이는 지지점으로 작동합니다.
- 핵심 기능
신축성 베이스 레이어를 연장한 상태에서 고립 영역을 고정 영역에 접합한 뒤 장력을 제거하면, 고립 영역 사이의 발광 영역이 수직으로 버클링되어 숨겨집니다. 이후 소자를 인장하면 버클링된 발광 영역이 노출되어 고립 영역 사이의 발광 공백을 줄이고 발광 면적을 보상합니다.
- 차별 강점
기존 수평 신축 인터커넥터 구조는 연장 시 고립 영역 사이에 빈 공간이 생겨 발광 면적비가 낮아질 수 있었습니다. 본 기술은 수직 버클링형 발광 인터커넥터와 고정 영역 지지 구조를 적용해 발광 면적비 저하와 고립 영역 변형 문제를 함께 완화하며, 다방향 인장 시 모서리 형상 균일성도 고려했습니다.
- 활용 범위
기술·연구 측면에서는 신축 디스플레이, 다방향 신축 OLED 패널, 웨어러블 전자소자, 전자피부 및 소프트 로보틱스용 광원에 활용 가능하며, 인체부착형 광치료·헬스케어 디바이스 연구로 확장할 수 있습니다. 사업 측면에서는 웨어러블 디스플레이, 피부 부착형 광원, 유연 헬스케어 기기, 로봇 인터페이스용 표시·조명 부품으로 확장할 수 있습니다.
연구 개발 단계
수직으로 버클링되는 숨겨진 발광 영역을 갖는 신축 OLED 구조와, 연장된 베이스 레이어의 고정 영역에 고립 영역을 접합한 뒤 장력을 제거하는 제작 방식을 제시했습니다. 수평 신축형 기존 인터커넥터 구조와의 면적비 비교가 제시되었으나, 실제 OLED의 휘도·효율·구동수명·반복 신축 내구성에 대한 정량 실증은 제시되지 않았습니다.
- 소자 구조: 고립 영역과 수직 버클링형 숨겨진 발광 영역을 포함한 신축 OLED
- 비교 구조: 수평 방향으로 신축하는 기존 인터커넥터 구조
- 인장 조건: 수평 평면상 4축 이상 인장, 변형률 20%
현재 성과
수직 방향으로 신축하는 숨겨진 발광 영역 구조에서 발광 면적비 0.90이 제시되었습니다. 수축 시에는 발광 영역이 고립 영역 사이 공간으로 버클링되어 숨고, 연장 시에는 노출되어 발광 면적 감소를 보상하는 방식입니다.
수직 버클링형 숨겨진 발광 영역을 갖는 신축 OLED를 대상으로, 수평 방향으로 신축하는 기존 인터커넥터 구조와 면적비를 비교했습니다. 수평 평면상 4축 이상 인장 구조와 제작공정이 함께 제시되었으며, 휘도·효율·수명에 대한 실측 검증은 별도로 필요합니다.
기존 구조는 고립 영역 사이를 수평 방향으로 수축·연장하는 인터커넥터를 사용해 연장 시 빈 공간이 발생할 수 있습니다. 본 기술은 발광 영역 자체를 수직으로 버클링해 수축 시 숨기고 연장 시 노출시키며, 고정 영역 위 고립 영역 접합으로 발광부 변형을 줄이는 점이 차별점입니다.
상용화까지 남은 부분
실제 OLED 셀에서 휘도, 효율 및 구동 특성에 대한 정량 검증
반복 신축 조건에서의 발광 성능 유지, 기계적 내구성 및 장기 구동수명 검증
대면적 패널 제조 시 발광 균일성, 공정 재현성 및 실사용 환경 신뢰성 확보
기술 이전 형태·도입 과정
도입은 이렇게 진행됩니다.
검토 미팅
귀사 상황·데이터 구조 기준으로 적합성을 논의합니다. 자료 검토만으로 끝나도 됩니다.
PoC 공동 검증
연구팀 동행 하에 귀사 데이터 기준 재학습·성능을 확인합니다.
라이센싱 계약
PoC 결과를 기반으로 희망 형태(실시권·공동연구 등)를 협의합니다.
기술지도·후속
도입 초기 기술지도, 필요 시 후속 공동연구·정부과제 연계까지 진행합니다.
특허 정보
신축 유기 발광 다이오드 및 그 제작 방법
10-2023-0027926 (2023.03.02)
1020240134633 (2024.09.10)
미등록 (심사 중)
유승협 (한국과학기술원), 이동균 (한국과학기술원), 문한얼 (한국과학기술원), 김태현 (한국과학기술원), 김수본 (한국과학기술원)
한국과학기술원