중앙대 정대성·경상대 김윤희 교수팀

탄소 화합물을 이용해 만드는 유기 반도체는 현재 쓰이는 실리콘 반도체보다 가볍고 제작비용이 저렴해 유기발광다이오드(OLED) 등 차세대 디스플레이의 소자로 많이 활용되고 있다.

OLED 같은 유기 반도체 소자를 만들기 위해서는 고체로 된 탄소 화합물을 녹여 얇은 필름 형태로 바꿔야 하는데 이 과정에서 인체에 유해하고 환경오염을 시키는 유기용매가 사용된다. 국내 연구진이 유기용매 대신 물을 이용해 친환경적으로 유기 반도체를 만드는 기술을 개발했다.

중앙대 화학신소재공학부 정대성(위) 교수와 경상대 화학과 김윤희(아래) 교수 공동연구팀은 물을 이용해 고성능 유기 반도체를 만드는 데 성공했다고 23일 밝혔다. 이번 연구성과는 재료 분야 권위지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 온라인판 19일자에 실렸고, 곧 나올 9월호 표지 논문으로도 게재될 예정이다. 연구진은 관련 기술들에 대한 특허 출원도 마쳤다.

연구팀은 최초로 비(非)이온성 계면활성제를 사용해 물과 탄소 화합물을 혼합시켜 유기 반도체 박막을 만드는 데 성공했다. 계면활성제는 물과 기름처럼 서로 섞이지 않는 물질을 혼합시켜 주는 역할을 한다. 기존 이온성 계면활성제는 반도체 박막을 만든 뒤에도 성분이 잔류해 반도체 성능을 떨어뜨리는 단점이 있었다.

정 교수는 “이번 연구성과는 디스플레이나 각종 이미지 센서 등 제조에 적용할 수 있는 친환경 기술로 산업계에서 각광받을 것”이라며 “특히 모든 유기반도체 관련 산업분야에 적용될 수 있는 만큼 추후 에너지나 유연소자 시장에서도 강점을 갖게 될 것으로 기대된다”고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr