삼성전자가 자유자재로 모양을 변형할 수 있는 '스트레처블(Stretchable)' 유기발광다이오드(OLED) 디스플레이를 개발했다.

6일 삼성전자 종합기술원은 '스트레처블 센서와 올레드 디스플레이 개발 연구' 결과를 지난 4일(미국 현지시간) 세계적인 학술지 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)'에 발표했다고 밝혔다. 연구 결과는 사람의 피부에 부착해 몸의 움직임에 따라 늘어나거나 줄어들어도 성능 저하 없이 정상 작동하는 스트레처블 디스플레이의 핵심 작동 원리와 기술을 담고 있다. 자유자재로 모양을 변형할 수 있는 스트레처블은 디스플레이를 공처럼 원형으로 말거나 다시 늘릴 수 있는 '프리폼(free-gorm)' 디스플레이를 구현하는 핵심 기술로 꼽힌다.
 

연구진은 스트레처블 OLED 디스플레이와 광혈류 측정(Photoplethysmography·PPG) 센서를 하나의 기기에 통합해 '스트레처블 전자 피부' 폼 팩터로 구성했다. 광혈류 측정이란 혈관에 LED 등의 빛을 투사해 혈액이 통과할 때 혈관의 팽창과 수축에 따라 빛의 반사율이 달라지는 원리로 맥파를 측정하는 방법이다.

이번 연구는 탄성력과 복원력이 우수한 고분자 화합물 '엘라스토머'의 조성과 구조를 바꿔 이를 업계 최초로 기존 반도체 공정을 통해 스트레처블 OLED 디스플레이에 적용한 것이다. 이를 통해 디스플레이와 센서를 30% 늘려도 성능 저하없이 정상 동작하는 것을 확인했다.
 

삼성전자에 따르면 손목 안쪽에 스트레처블 센서와 디스플레이를 통합한 전자 피부를 부착하고 1000회를 반복해 길이를 늘였을때도 안정적으로 구동했다. 이를 활용해 손목이 움직일때를 기준으로 고정형 실리콘 센서보다 2.4배 높은 심박 신호를 추출하는 결과를 얻을 수 있다는 설명이다.

정종원 종합기술원 전문연구원은 "전자 피부 해상도와 연신성(늘어나는 정도), 측정 정확도를 양산 수준으로 올려 스트레처블 기기의 상용화에 더 다가가는 것이 목표"라며 "앞으로 전자 피부 심박 센서뿐 아니라 산소 포화도, 근전도, 혈압 등 다양한 생체 신호를 모니터링할 수 있는 스트레처블 센서와 고해상도 프리폼 디스플레이로 확장할 것"이라고 말했다.