뒷줄 왼쪽부터 시계방향으로, 원종찬 박사(그룹장), 김윤호 박사, 김아련 학생, 가재원 박사.

아주경제 이한선 기자= 한국화학연구원은 고성능화학소재연구그룹 김윤호 박사와 가재원 박사가 미래 디스플레이 핵심기술로 주목받고 있는 유기트랜지스터의 기술적 한계를 극복하고 고효율, 저가격, 대면적으로 제조가 가능한 액정형 유기트랜지스터 제조기술을 개발했다고 3일 밝혔다.

이번 연구성과는 세계적 권위의 어드밴스드 머티리얼 온라인판 21일자에 게재됐다.

제작비용이 낮으면서 유연한 유기박막 트랜지스터에 대한 연구가 활발하게 추진되고 있지만 기존 실리콘 기반 무기박막 트랜지스터에 비해 전하이동도가 낮아 상용화에 어려움이 있었다.

이번 연구성과는 디스플레이 강국인 우리나라가 보유한 세계 최고의 액정배향기술을 유기박막 트랜지스터 성능향상에 도입해 유기반도체 박막을 대면적으로 손쉽게 얻을 수 있는 기술을 개발한 것이다.

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 효과도 달성할 수 있을 것으로 예상된다.

액정형 유기반도체가 가지는 고유한 액정의 흐름성을 이용해 대면적 패터닝을 하고 물성을 높일 수 있는 단순한 공정 기술로 소자 제조단가 인하에 기여할 것으로 기대된다.

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.

유기반도체를 사용하는 유기전자소자 시장은 2018년 까지 46억 달러에 달할 전망으로 유기박막 트랜지스터 부품이 차지하는 시장은 10억 달러로 성장할 것으로 기대되고 있다.