생체정보 감지하는 얇은 디스플레이 나온다

국내 연구진, 더 얇아진 인체 정보 센싱 디스플레이 원천 기술 개발

국내 연구진이 생체정보를 감지하는 차세대 디스플레이 핵심 기술을 개발했다. 개발된 기술은 투명 디스플레이, 지문 접촉 발광 센싱, 재기록이 가능한 전자보드 등 광범위한 산업에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

미래창조과학부는 기초연구지원사업을 수행한 박철민 연세대 교수 연구팀이 디스플레이 자체적으로 지문 등 전도를 띄는 인체 정보를 즉각적으로 감지해 화면에 표시하는 디스플레이 핵심 기술을 개발 했다고 3일 밝혔다.

유기발광 보드의 구조와 구동원리 및 기본 성능

현재 사용되는 유기발광다이오드(OLED)기반 디스플레이는 센서와 디스플레이가 분리돼 있으나, 이번에 개발된 유기발광보드(OLEB)는 하나의 장치가 센서와 디스플레이를 동시에 담당한다. 이로 인해 전기적인 신호 처리 구조가 단순해져 디스플레이가 머리카락 1/100 두께(500나노미터)로 얇아졌고, 더 유연해졌다. 또한 제작 공정 과정이 줄어들기 때문에 공정비용도 줄일 수 있다.

유기발광보드의 경우 전기 전도성을 가지는 물질이라면 상부전극의 역할을 할 수 있어, 다양한 전도재료를 즉각적으로 감지하고 동시에 발광할 수 있다. 연구진은 전도성을 갖는 사람의 손가락 또한 유기발광보드에 접촉됐을 때 즉각적으로 자체 발광한다는 사실을 발견하고, 이를 통해 지문을 유기발광보드에 발광시키는 것에 성공했다.

즉 연구진은 디스플레이 자체적으로 지문과 같은 전도를 띄는 인체 정보를 감지하고, 감지정보를 시각화하는 기술을 개발한 것이다. 개발한 디스플레이는 전기적 신호 처리가 단순해짐에 따라 얇고 유연하게 제작이 가능하다.

지문 접촉 발광 센서로 서의 성능과 이미지

개발된 유기발광 보드는 전도성을 갖는 연필을 이용해서 유기발광보드(OLEB) 위에 자유롭게 글을 쓰고 자체발광을 통해 표시할 수 있는 기능을 가지고 있으며, 작성된 전도성 글씨를 화학적으로 지우고 다시 다른 정보를 쓸 수 있어 재기록이 필요한 글씨 쓰기, 그림 그리기 등에 활용될 수 있다. 또한 이 기술은 향후 휴대용 및 차량용 디스플레이, 광고용 스마트 윈도우 등 차세대 디스플레이 산업 등에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

박철민 교수 연구팀의 연구 내용은 국제적인 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 4월 13일자에 게재됐다.

박철민 교수는 “이 연구는 지문과 같은 전도를 띄는 생체정보를 감지하면서 동시에 이미지로 표시할 수 있는 새로운 개념의 차세대 디스플레이를 개발한 것이다. 기존 연구와 달리 감지와 표시가 통합적으로 이뤄지는 교류 전계 기반으로 개발헤 기술적 원천성을 확보했다. 향후 디스플레이 관련 추가적인 연구개발을 통해 휴대용 및 차량용 디스플레이, 광고용 스마트 윈도우 등에 적용될 수 있을 것으로 기대된다”라고 연구의 의의를 설명했다.