한국연구재단은 19일 한양대 성명모 교수 연구팀이 유연한 디스플레이에 적용할 수 있는 고밀도 하이브리드 봉지 막 소재를 개발했다고 밝혔다.

휘거나 접히는 디스플레이 제조에는 유기발광다이오드(OLED) 소자가 주로 사용된다.

그런데 OLED 주재료는 공기나 수분에 민감하게 반응한다.

외부 환경에 그대로 노출되면 OLED 수명이 짧아진다.

이런 한계를 극복하기 위해선 OLED 패널을 보호할 봉지 막이 필요하다.

▲ 순차적 기상침투법을 이용한 유·무기 하이브리드 소재 제작 개략도

현재 주로 사용되는 무기물 기반 봉지 막은 디스플레이 기판이 유리일 때만 적용할 수 있다.

연구팀은 순차적 기상침투법을 이용해 유·무기 복합 박막을 제작했다.

순차적 기상침투법은 고분자 재료나 필름의 사슬 틈새로 무기 분자를 침투시켜서 고분자 사슬 분자와 화학 결합하도록 하는 기술이다.

고분자 재료와 시트 표면뿐만 아니라 내부까지 완벽하게 코팅할 수 있다.

유기 고분자 재료 틈새를 무기 분자로 모두 메우고서 화학 결합하는 게 핵심이라는 뜻이다.

새로 개발한 유·무기 복합 박막은 접거나 휘는 변형에도 공기를 차단하는 특성이 유지됐다고 연구팀은 설명했다.

기존 연구에서는 무기 박막 부분에서 균열이 생기거나 박리(벗겨지는 것)되는 경우가 있었으나, 연구팀 기술을 활용하면 이런 문제를 해결할 수 있다고 덧붙였다.

성명모 교수는 "외부 변형에도 낮은 기체 투과도를 유지하는 하이브리드 신소재 기술을 실험적으로 개발한 것"이라며 "추가 연구를 통해 접거나 펼 수 있는 유연 디스플레이에 상용화할 예정"이라고 말했다.

새로운 유·무기 하이브리드 제조 기술을 제시한 만큼 차세대 두루마리 디스플레이 분야에도 응용할 수 있을 것으로 연구팀은 내다봤다.

연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 미래소재 디스커버리 사업 지원으로 수행했다.

성과를 담은 논문은 지난 12일 나노 레터스(Nano Letters)에 실렸다.

윤승훈 기자  press@jeonpa.co.kr

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