신축 30%서도 발광 균일도 96.9%
광 치료·생체신호 측정에도 활용
이번 연구 결과는 화학공학 분야 국제학술지 '케미컬 엔지니어링 저널'(Chemical Engineering Journal)에 게재됐다.
기존 스트레처블 OLED는 기판이 늘어날 때 발광 소자 사이가 벌어지며 빛나는 면적이 줄고 밝기가 고르지 않게 되는 한계가 있었다.
연구팀은 '두 겹의 빛'으로 돌파구를 찾았다. 늘어나도록 설계한 OLED를 섬유와 신축성 기판에 각각 옮긴 뒤 위아래로 엇갈리게 붙여, 한 층이 늘어나 생긴 빈자리를 다른 층의 빛이 채우도록 구성했다.
빛이 잘 통과하는 고투과율 전극을 사용하고 두 층의 전류를 제어해 밝기를 맞췄다. 그 결과 소자는 최대 30%까지 늘어난 상태에서도 발광 면적 비율 87.5%, 발광 균일도 96.9%를 유지하며 안정적으로 작동했다.
연구팀은 이 기술을 바이오메디컬 분야에 적용했다. 특정 파장의 빛으로 세포 활성을 높이는 치료 기술인 '광 생체조절'에 소자를 접목하자 빛을 쬔 세포는 대조군보다 33% 더 많이 증식했다.
또한 빛으로 혈류 변화를 읽는 광 혈류측정 실험에서도 소자를 20% 늘린 상태에서 맥파 신호가 안정적으로 유지됐다.
연구팀은 이번 기술이 스마트 의류와 피부 부착형 광 치료 패치, 웨어러블 건강 모니터링 시스템 등에 활용될 수 있다고 기대한다.
전용민 교수는 "늘어나는 디스플레이의 가장 큰 숙제는 신축 중에도 빛의 균일성을 지키는 것이었다"며 "이번 기술은 디스플레이와 광 치료, 생체신호 측정을 하나의 옷감형 소자에서 구현하는 기반이 될 것"이라고 설명했다.
한편 이번 연구에 제1저자로 참여한 신예지 박사과정생은 이 성과로 국제정보디스플레이학술대회(IMID 2026)에서 우수 포스터상을 받았다.
한국연구재단의 '2026년도 박사과정생 연구장려금 지원사업'에도 선정돼, 향후 신축성 OLED와 유기광검출기(OPD)를 결합한 생체신호 측정·선택적 광 치료 플랫폼 개발을 추진할 예정이다.
◎공감언론 뉴시스 yein020528