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두루마리 디스플레이 현실화 성큼… 한양대 연구팀 유-무기 기반 봉지막 개발
  • 정명곤 기자
  • 승인 2018.09.19 12:00
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구부러지는 디스플레이가 산화되지 않도록 보호해주는 하이브리드 봉지막 기술이 개발됐다.

한국연구재단(이사장 노정혜)은 이린 박사과정(제1저자, 한양대), 성명모 교수(교신저자, 한양대) 연구팀이 플렉시블 디스플레이에 적용할 수 있는 고밀도 유-무기 하이브리드 소재를 개발했다고 18일 밝혔다.

OLED 발광소자는 공기나 수분에 민감하게 반응해 열화하는 문제점이 있어, 소자를 외부 환경과 완전히 차단하는 봉지막 기술이 필수적이다.

기존의 무기물 기반 봉지막은 디스플레이 기판이 유리일 때만 적용이 가능했고, 고분자 필름과 같은 유연한 기판에는 적용할 수 없는 한계점을 가지고 있었다.

연구팀은 순차적기상침투법을 이용해 유-무기 복합 박막을 제작했다. 유기 고분자 재료의 틈새를 무기 분자들로 메우고 화학 결합했다.

개발된 유-무기 복합 박막은 접거나 휘는 외부 변형에도 공기를 차단하는 특성이 유지되고 저비용 생산이 가능한 장점이 있다.

기존의 유-무기 복합연구에서 완벽하게 융합되지 않아 무기 박막 부분에서 균열이 생기거나 박리되는 문제도 해결됐다.

성명모 교수는 “이 연구는 외부 변형에도 낮은 기체 투과도를 유지하는 하이브리드 신소재 기술을 개발한 것”이라며 “차세대 유연 디스플레이용 봉지막으로서 응용성을 확인했다”고 말했다.

이 연구는 과학기술정보통신부‧한국연구재단 미래소재디스커버리 사업의 지원으로 수행 됐다. 논문 ‘Ultra Gas-Proof Polymer Hybrid Thin Layer’는 국제학술지 나노 레터스(Nano Letters) 9월 12일자로 게재되었다.
 

▲순차적기상침투법을 이용한 유-무기 하이브리드 소재 제작 개략도 = 고압의 무기 전구체가 고분자사슬 사이로 침투해 유-무기 하이브리드 소재를 생성했다.(제공=한국연구재단)

 

▲무기물 / 유-무기 하이브리드 봉지막의 박리 여부 확인 = 광학현미경으로 관찰한 결과, 유-무기 하이브리드 봉지막은 지름 1mm로 접히는 극한 외부 변형 100회 적용 이후에도 박리가 일어나지 않음을 확인할 수 있다.(제공=한국연구재단)

 

▲무기물/유-무기 하이브리드 봉지막의 기체 투과도 확인 = 수분 및 산소에 의해 산화되는 칼슘을 이용한 칼슘 산화 테스트를 실시한 결과, 유-무기 하이브리드 봉지막은 지름 1mm로 접히는 극한 외부 변형 후에도 낮은 가스 투과도의 특성을 유지했다.(제공=한국 연구재단)

정명곤 기자  mkchoung@sanhak.co.kr

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