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지스트 고흥조 교수 연구팀
종이접기 방식을 이용한 3차원 구조 디스플레이 개발
 
양면형 및 홀로그램 디스플레이 등 모든 방향으로 출력이 가능한 
육면체 디스플레이 구현하는데 성공
□ 국내 연구진이 평면 디스플레이에서는 볼 수 없는 출력 특성을 지니는 3차원 
구조의 디스플레이를 구현하는데 성공했다. 지스트(광주과학기술원, 총장 김기
선) 신소재공학부 고흥조 교수 연구팀은 플렉시블 전극기반의 평면 디스플레
이를 종이접기 방식으로 3차원으로 변형하여 여러 방향으로 출력이 가능한 디
스플레이를 개발하였다. 
 ∘ 디스플레이(Display)는 주로 전기적으로 전송되는 화상신호를 인간이 인식할 수 
있는 형태로 표현하는 대표적인 전자소자로써 TV, 핸드폰, 모니터, 전광판, 블랙
박스, 스마트워치, 가상현실머신, 차량용 디스플레이 등에 일반적으로 사용되고 
있다. 이러한 디스플레이는 그 제작공정에 따라 대부분 평면구조를 지니고 있다.
 ∘ 기존의 평면형 디스플레이는 한 방향으로만 영상을 출력할 수 있어 시청방
향이 제한되는 것과는 달리 3차원 구조 디스플레이(3D structure display)
는 다양한 방향으로 영상을 출력할 수 있어 가상현실/증강현실을 위한 커브
드 헤드 마운트 디스플레이(Head mounted display), 양면 디스플레이, 건물
/차 내외장 디스플레이 등에 응용이 가능하여 고부가가치를 창출 할 수 있
는 차세대 첨단 기술이라 할 수 있다.
지스트(광주과학기술원) 보도자료
http://www.gist.ac.kr 
보도시점
배포 즉시 보도 부탁드립니다.
배포일
2020.06.23.(화)
보도자료
담당
홍보팀 김효정 팀장
062-715-2061
홍보팀 이나영 선임행정원 
062-715-2062
자료 문의
신소재공학부 고흥조 교수 
062-715-2310
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□ 연구팀은 3차원 구조의 디스플레이 개발을 위해 10 마이크로미터(㎛)보다 얇
은 플렉시블 박막전극 기반의 디스플레이를 제작하고 이를 변형시켰다.
 ∘ 연구팀은 아크릴로나이트릴 부타디엔 스타이렌(ABS, Acrylonitrile butadiene 
styrene) 필름 위에 박막전극을 제작한 뒤 LED를 전사하여 디스플레이를 만들
고, 미세유체관(Microfluidic channel)*에 휘발성 용매를 주입하여 필름을 원하
는 위치에 선택적으로 가소화** 하였다. 
   *미세유체관(Microfluidic channel): 반도체공정을 통해 마이크로 또는 나노 크기로 만들어진 
관, 이에 유체를 흘려보내 유체를 공간적·시간적으로 제어 함.  
   **가소화(Plasticization): 고분자에 열이나 용매를 주입하여 영구적으로 변형될 수 있도록 함.
□ 선택적으로 가소화 된 고분자필름은 소성변형*을 통해 안쪽과 바깥쪽으로 자
유롭게 접어도 전자소자의 특성에는 영향을 미치지 않아 평면 디스플레이 
소자를 종이접기 방식을 이용하여 다양한 형태로 변형시키는 것이 가능했다. 
이와 같이 평면에서 박막형 전자소자 제작 후, 변형을 통해 3차원 전자소자
를 구현하는 방법은 전자소자의 성능이나 해상도가 저하되지 않을 뿐더러 
기존 반도체 공정장비를 대부분 사용할 수 있는 장점이 있다.
   *소성변형(Plastic deformation): 물체에 외력을 가하여 변형시킬 때, 외력을 제거한 후에도 원
래의 상태로 되돌아오지 않고 변형된 형태를 유지 함. 
 ∘ 본 방법을 통해 고흥조 교수 연구팀은 앞뒤로 이미지 출력이 가능한 양면형 디
스플레이, 보는 각도에 따라 다른 이미지를 보여주는 홀로그래픽 디스플레이, 
모든 방향으로 출력이 가능한 육면체 디스플레이를 구현하는데 성공했다.  
□ 고흥조 교수는 “이번 연구의 가장 큰 의의는 플렉시블 전자소자의 변형을 통
한 3차원 전자소자 개발에 있어 소자가 지녀야 할 이상적인 회로구조를 유
지하면서 자유롭게 3차원 구조로 변형할 수 있는 기술을 제시한 것이다”면
서, “향후 디스플레이와 더불어 각종 3차원 구조 센서의 개발에 활용하여 방
송, 의료, 항공, 군사, 광고, 애니메이션, 영화를 위한 입출력 장치 개발에 활
용 할 계획이다”고 밝혔다.
□ 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단 기초연구사업(중견연구자) 지
원으로 수행되었으며, 연구 결과는 신소재 분야 국제학술지 어드밴스드 머티리
얼즈 테크놀로지(Advanced Materials Technologies) 6월호 표지논문으로 선정
되어 6월 11일에 게재되었다.  <끝> 
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논문의 주요 내용
1. 논문명, 저자정보 
 - 논문명 : Hexahedral LED Arrays with Row and Column Control Lines Formed 
by Selective Liquid-Phase Plasticization and Non-disruptive 
Tucking-Based Origami (유체상 가소화 및 무절단 접이를 통해 구현된 
메트릭스 제어회로의 육면체 LED어레이)
 - 저자 정보 : 고흥조(교신저자, 지스트) , 김기관(주저자, 지스트), 
               김영민(지스트), 유성광(지스트), 장훈수(지스트)
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그 림 설 명
(그림1) 어드밴스드 머티리얼즈 테크놀로지(Advanced Materials Technologies) 
6월호 표지
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(그림2) 박막전극 기반의 평면 LED디스플레이 (a)의 가소화 및 변형을 통해 구현된 
양면형 디스플레이 (b), 홀로그래픽 디스플레이 (c) 및 육면체 디스플레이 (d)의 사진.
(그림3) 아웃폴딩 (a), 인폴딩 (b) 실험에서 ABS 기판의 가소화 유무에 따른 
박막전극의 전기전도도변화 그래프. 전기전도도 값은 구부림 테스트 전의 초기 
전기전도도 값으로 정규화(Normalized) 되었다.