▲ 순차적기상침투법을 이용한 유-무기 하이브리드 소재 제작 개략도. 고압의 무기 전구체가 고분자사슬 사이로 침투하여 유-무기 하이브리드 소재를 생성한다.

국내 연구진이 접거나 펼 수 있는 유연 디스플레이를 상용화하는데 필요한 하이브리드 봉지막 기술을 개발했다.

한국연구재단은 성명모 한양대 교수 연구팀이 휘어지는 디스플레이에 적용할 수 있는 고밀도의 유-무기 하이브리드 소재를 개발했다고 19일 밝혔다.

OLED 발광소자는 공기나 수분 접촉시 민감하게 반응해 열화되는 치명적인 문제점이 있다. 이에 소자를 외부 환경으로부터 완전히 차단하는 봉지막 기술 개발이 필수적이다. 기존 주로 사용되는 봉지막은 무기물 기반이기 때문에 디스플레이 기판이 유리일 때만 적용할 수 있고 고분자 필름과 같은 유연한 기판에는 적용할 수 없다는 한계가 있다.

연구팀은 순차적기상침투법을 이용해 유-무기 복합 박막을 제작했다. 유기 고분자 재료의 틈새를 무기 분자들로 모두 메우고 화학 결합해 완벽하게 하이브리드 되도록 한 것이다. 기존 유-무기 복합 연구에서는 완벽히 융합되지 않기 때문에 무기 박막 부분에서 균열이 생기거나 박리되는 경우가 있었지만, 이번 연구에서는 이러한 문제도 해결됐다. 또한 외부 변형에도 공기를 차단하는 특성이 유지되고 저비용 생산이 가능한 장점이 있다.

성명모 교수는 “이 연구는 외부 변형에도 낮은 기체 투과도를 유지하는 하이브리드 신소재 기술을 실험적으로 개발한 것으로, 차세대 유연 디스플레이용 봉지막으로서의 응용성을 확인했다”며, “추가 연구를 통해 접거나 펼 수 있는 유연 디스플레이로 상용화할 예정”이라고 설명했다.

한편 이 연구 성과는 과학기술정보통신부·한국연구재단 미래소재디스커버리사업의 지원으로 수행됐다. 국제학술지 나노 레터스(Nano Letters) 9월12일 논문으로 게재됐다.