□ 미래 디스플레이 핵심기술로 주목받고 있는 유기트랜지스터의 기술적 한계를 극복하고 고효율, 저가격, 대면적으로 제조가 가능한 액정형
유기트랜지스터 제조기술이 개발되었다.
○ 이번 연구성과는 한국화학연구원(원장 김재현) 고성능화학소재연구그룹의 김윤호 박사와 가재원 박사가 주도하였으며, 연구결과는 세계적
권위의 어드밴스드 머티리얼(Advanced Materials)에 게재(온라인 8월 21일자) 되었다.
※ 영문 제명: Solvent-Free Directed Patterning of a Highly Ordered Liquid Crystalline Organic Semiconductor via Template-Assisted Self-Assembly for Organic Transistors
○ 우리나라는 최근 수년동안 IT 산업의 대표상품인 디스플레이 시장에서 세계 1위를 달리고 있으며, 시판되는 디스플레이의 핵심부품으로
실리콘 기반 무기박막 트랜지스터가 활용되고 있다.
○ 그러나 최근 무기박막 트랜지스터를 대체하기 위해, 제작비용이 낮으면서 유연한 유기박막 트랜지스터에 대한 연구가 전세계적으로
활발하게 추진되고 있다.
○ 하지만 기존 실리콘 기반 무기박막 트랜지스터에 비해 전하이동도가 낮아 상용화에는 어려움이 있었다.
□ 금번 연구성과는 디스플레이 강국인 우리나라가 보유한 세계 최고의 액정배향기술을 유기박막 트랜지스터 성능향상에 도입하여 유기반도체
박막을 대면적으로 손쉽게 얻을 수 있는 기술을 개발한 것이다.
○ 실제 유기박막 트랜지스터 소자에 적용한 결과, 기존에 사용되는 공정으로 제작한 소자 대비, 6배 이상 뛰어난 전하이동도를 가지는 소자를
제작할 수 있었다. 추후 공정의 최적화에 따라, 10배 이상 전기적 특성이 증가하는 효과를 기대할 수 있다.
○ 기존 용액공정에 비해, 추가적인 용매를 사용하지 않고 액정형 유기반도체가 가지는 고유한 액정의 흐름성을 이용하여 대면적 패터닝을
하고, 물성을 높일 수 있는 단순한 공정 기술로서 소자 제조단가 인하에 기여할 것이란 설명이다.
□ 김윤호 박사는 “우리나라가 보유한 세계최고의 액정 배향제어기술을 토대로, 대면적에 걸쳐 높은 전하이동도를 가지는 유기트랜지스터를
만들 수 있는 원천기술을 개발하였다는 점에서 큰 의미가 있다”며 “이번 연구는 디스플레이 분야 뿐 만 아니라, 유기반도체가 사용되고 있는
유기논리회로, 유기태양전지 등 다양한 유기전자소자 개발에 기여할 수 있는 플랫폼 기술”이라고 연구의의를 밝혔다.
○ 향후, 유기반도체를 사용하는 유기전자소자 시장은 2018년 까지 46억 달러 (5조원)에 달할 전망이며, 그 중 유기박막 트랜지스터 부품이
차지하는 시장은 10억 달러 (1.1조원)로 성장할 것으로 기대되고 있다. (출처: NanoMarkets, 2012)
<참고자료> : 기술개요, 용어설명, 연구자 이력사항
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<문의>
☎ 042-860-7274, 한국화학연구원 화학소재연구본부 고기능화학소재연구그룹 김윤호 박사
☎ 042-860-7823, 한국화학연구원 홍보실 오우영 팀장