손목에 차는 시계, 입는 컴퓨터 등 휠 수 있는 전자제품에 사용되는 유기반도체의 품질을 향상시키는 기술을 국내 연구진이 처음으로 개발했다.

포스텍(총장 백성기)은 화학공학과 조길원(51) 교수팀이 유기반도체 박막을 인쇄할 때 나타나는 박막 속 분자의 자기 조립화 특성을 규명하고, 이를 응용한 고성능 유기박막 트랜지스터를 개발하는데 성공했다고 5일 밝혔다.

유기반도체는 플라스틱같은 유기물이 반도체 성질을 띠는 것으로 일반적으로 사용되는 실리콘반도체로는 불가능한 플렉서블 디스플레이(Flexible display)에 사용이 가능하다.

늘어나는 연성때문에 휠 수 있는 두무마리형 스피커와 e페이퍼(전자종이), 손목에 차는 휴대전화, 웨어러블(wearable) 컴퓨터 등에 반드시 필요한 반도체다.

유기반도체는 이처럼 휘는 특성때문에 실리콘반도체보다 쉬운 생산 공정인 '잉크젯 프린팅 공정'으로 대량 생산이 가능하다는 장점도 가지고 있다.

그러나 잉크젯 프린팅 공정시 성능이 낮아지는 문제는 미해결 과제로, 지금까지 개발된 인쇄 유기반도체는 분자의 형태와 배열이 균일하지 않아 성능이 낮고 대량생산 등에 많은 한계가 있었다.

연구팀은 그러나 잉크젯 공정에서 혼합용매를 통해 분자들의 규칙적인 배열을 조정해 전기가 잘 흐르도록 하는 방법을 개발해 냈다.

연구팀 소속 박사과정 임정아(26)씨는 "프린터로 종이에 인쇄하듯 고성능의 유기반도체를 대량 찍어낼 수 있는 길이 열렸다"며 "곧 시판 예정인 e페이퍼 등 플렉서블 디스플레이 제품 생산 기반을 마련한 의미"라고 설명했다.

연구팀의 성과는 신소재 분야 세계적 권위지인 '어드밴스드 펑셔널 머티어리얼스(Advanced Functional Materials)' 최신호 표지논문에 게재됐다.