한양대 정재경 교수, 고무줄처럼 늘릴 수 있는 디스플레이 개발
한양대 정재경 교수, 고무줄처럼 늘릴 수 있는 디스플레이 개발
  • 백두산 기자
  • 승인 2020.02.06 13:14
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「어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈」 에 1월 게재
한양대 융합전자공학부 정재경 교수
한양대 융합전자공학부 정재경 교수

[대학저널 백두산 기자] 한양대학교(총장 김우승) 융합전자공학부 정재경 교수팀이 고무줄처럼 늘어나고 자유자재로 크기를 바꿀 수 있는 ‘스트레쳐블(stretchable) 트랜지스터’ 기술을 개발했다.

‘접을 수 있는 스마트폰’으로 세계적인 관심을 받은 삼성 갤럭시 폴드, 화웨이 메이트X 등 폴더블폰에 사용된 플렉서블(flexible) 유기발광다이오드(OLED)는 폴더블, 롤러블을 거쳐 긍극적으로 스트레처블 디스플레이로 진화할 것으로 예상된다. 이러한 흐름에 따라 정 교수팀이 개발한 기술은 향후 디스플레이 분야에서 큰 의미를 가질 것으로 평가받고 있다.

통상적으로 플렉서블 디스플레이는 폴리이미드(polyimide)라는 고분자를 기판으로 사용, 구부리거나 두루마리처럼 둥글게 말수 있다. 하지만 폴리이미드는 매우 딱딱한 소재라서 자유롭게 늘리지 못한다는 한계를 가지고 있다.

이런 한계점을 극복하고자 정 교수팀은 폴리이미드 필름 위에 고성능 산화물 트랜지스터를 제작하고, 고무줄처럼 늘릴 수 있는 폴리에틸렌(Polyethylene)으로 기판을 만들어 기존 대비 3배가량 늘어나면서도 우수한 전기적 성능을 유지할 수 있는 방법을 제시했다.

또 깨지기 쉬운 기존 실리카 게이트 절연체를 지르코늄, 유기물 및 크로스링커가 조합된 새로운 하이브리드 폴리머로 대체해 내구성이 높아진 구조를 설계했다.

정 교수는 “이번 연구에서 발굴한 하이브리드 소재와 반도체 공정 개념은 향후 자유자재로 늘릴 수 있는 고무(Rubber) 기판 위에 직접 적용이 가능하다”며 “이를 통해 스트레쳐블 디스플레이 산업 뿐 아니라 태블릿 의류, 인간 피부 등 다양한 분야에서 향후 활용이 가능할 것이다”라고 말했다.

이번 연구는 삼성전자 미래기술육성센터 차세대 반도체 재료/소자사업과 산업통상자원부의 소재부품산업미래성장동력사업의 지원을 받아 진행됐다. 연구결과는 소재분야 세계적인 학술지인 「어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈 (Advanced Functional Materials, IF = 15.6)」 에 지난 1월 게재됐다. 해당 논문은 한양대 정보디스플레이학과 김정오 박사과정이 제1저자로 참여, 서울대 홍용택 교수가 공동저자로 참여했다.


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