전하이동도 높고 공정비용 저렴한 플라스틱 반도체 재료 만들어

국내 연구진이 휘어지고 늘어나는 디스플레이에 사용되는 플라스틱 반도체 재료를 개발했다. 전하이동도가 현존 세계 최고 수준으로, 디스플레이는 물론 태양전지, 센서, 라디오파 인식장치(RFID), 생물인식기기 등 다양한 분야에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

미래창조과학부는 경상대 화학과 김윤희 교수 연구팀과 중앙대 화학과 정대성 교수 연구팀이 전하이동도가 12인 플라스틱 반도체 재료를 개발했다고 5일 밝혔다.

기존 소재인 무기물 실리콘 반도체는 공정 비용도 많이 드는 데다가 휘어지지도 않는다. 이에 따라 국내외 연구진들은 이를 대체할 전도성 유기물 재료를 개발하는 데 몰두하고 있다. 하지만 유기물을 이용한 기존 트랜지스터는 대부분 전하이동도가 5 이하로 스마트폰 등에 적용되는 아몰레드(능동형 유기발광 다이오드·AMOLED) 디스플레이 등을 구동할 수가 없었다. 액정 디스플레이는 보통 전하이동도가 0.5 정도면 구동되지만 아몰레드 디스플레이 등을 구동하려면 전하이동도가 10 이상이어야 하기 때문이다.

연구팀은 플라스틱을 이루는 주사슬과 곁사슬 사이에 선 형태의 지방족 사슬을 넣어 주사슬 간 거리를 좁혀 사슬 간 전하이동을 원활하게 만들었다. 연구팀은 이번 연구와 관련된 원료물질 등에 대해 4건의 국내 특허를 출원했다.

김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr