피부에 붙이는 디스플레이의 풀 컬러화에 일본 연구팀이 성공했다.

일본 도쿄대학 소메야 다카오(染谷隆夫) 박사 연구팀과 다이니혼인쇄가 피부에 붙이는 ‘스킨 디스플레이’의 풀 컬러화에 성공했다고 IT전문매체 엔가젯이 13일 보도했다.

도쿄대학 연구팀과 다이니혼인쇄가 공동 개발한 ‘컬러 스킨 디스플레이’. 독자의 ‘신축성 하이브리드 전자실장기술’로 12×12개의 컬러 LED와 신축성 배선을 고무시트에 구현했다. 사진=다이니혼인쇄 웹사이트
도쿄대학 연구팀과 다이니혼인쇄가 공동 개발한 ‘컬러 스킨 디스플레이’. 독자의 ‘신축성 하이브리드 전자실장기술’로 12×12개의 컬러 LED와 신축성 배선을 고무시트에 구현했다. 사진=다이니혼인쇄 웹사이트

‘스킨 디스플레이’는 얇고 신축이 자유로운 디스플레이로 구동•통신회로 및 전원을 일체화 한 표시 장치이다. 특징은 반복의 신축이 가능하도록 극도로 유연한 전자회로 기판을 채용한 점이다. 일반적인 필름 기판에서도 구부리거나 말거나 할 수 있는데, 반복적인 신축이 가능하지 않다.

연구팀은 구부려 펼쳐도 저항 값이 변하지 않는 전극 배선을 가능하게 하는 ‘신축성 하이브리드 전자실장기술’을 독자 개발하고 동시에 구부려 펴도 쉽게 단선되지 않는 방안을 고안해 피부의 움직임에 맞춰 신축하는 전자회로기판을 실현했다.

이 전자회로 기판을 응용한 ‘스킨 디스플레이’는 2018년 2월에 단색 버전이 발표됐다. 이번에는 12x12개(화소 수 144)의 풀 컬러 LED를 조합하는 방법으로 풀 컬러화를 실현했다. 전체 두께는 약 2mm이고 약 130%까지의 신축을 반복해도 전기적•기계적 특성이 저하되지 않았다. 피부에 직접 붙여도 사람이 움직일 때 지장을 주지 않을 정도로 부착 시의 부담도 크게 줄였다.

표시부와, 구동 회로, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신회로전원을 일체화하여 피부에 부착 한 ‘컬러 스킨 디스플레이’. 사진=다이니혼인쇄 웹사이트
표시부와, 구동 회로, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신회로전원을 일체화하여 피부에 부착 한 ‘컬러 스킨 디스플레이’. 사진=다이니혼인쇄 웹사이트

표시부의 구동 전압은 3.7볼트이고 표시 속도는 60Hz, 최대 소비전력은 100mW이다. 표시 영역의 바깥 둘레에 제어회로와 배터리도 탑재해 손등에 붙인 디스플레이의 표시 내용을 외부에서 제어할 수 있다.

또한 배선 재료로 구리를 사용해 일반 전자부품 제조 공정에서 제조가 가능하다. 양산성이 뛰어난 방법으로 제조할 수 있기 때문에 조기 실용화와 비용 절감도 가능하다.

접거나 휠 수 있는 디스플레이는 삼성전자의 스마트폰 ‘갤럭시 폴드(Galaxy Fold)’를 비롯해 여러 상용기기에 탑재되고 있다. 하지만 늘렸다 줄이거나 피부에 붙일 수 있는 정도로 얇은 디스플레이는 연구개발 단계의 시제품 몇 건이 보고되고 있는 상황이다. 사람의 피부에 붙이고 동시에 사람의 움직임에 연동돼 변형되는 상태에서 수백 개의 LED가 1개 화소의 고장도 없이 풀 컬러 동영상을 표시한 것은 이번이 처음이라고 연구팀은 말한다.

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