건국대 연구팀, 차세대 디스플레이 위한 중수소 신소재 개발

디스플레이 안정성 높이는 중수소

유기 반도체와 혼합해 성능 안정성 확보

"차세대 유연 디스플레이에 핵심적 역할할 것"

(왼쪽부터) 임수환 학생, 이위형 교수, 이정훈 박사, 김민송 학생, 구자승 교수. (사진=건국대 제공) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]윤신영 인턴 기자 = 건국대학교는 건국대 재료공학과 이위형 교수팀이 노스웨스턴대학교 이정훈 박사, 충남대학교 구자승 교수와 공동으로 중수소를 활용한 새로운 소재 기술을 개발했다고 19일 밝혔다.

이번 기술은 차세대 디스플레이의 안정성과 성능을 크게 향상할 것으로 기대된다.

중수소는 수소의 동위원소로 원자핵에 중성자가 하나 더 있는 독특한 구조를 갖고 있다. 이러한 구조적 특성 덕분에 디스플레이 기술에서 전자 소자의 성능과 안정성을 높이는 데 중요한 역할을 해왔다.

중수소를 활용한 대표적인 기술은 유기발광다이오드(OLED)다. 유기발광다이오드는 발광층의 수소를 중수소로 치환함으로써 내열성을 크게 향상해 사용 수명과 효율을 개선했다. 그러나 활성층에 중수소를 직접 도입하는 방식은 생산 비용이 높다는 한계를 가졌다.

연구팀은 새로운 방식의 상분리 구조를 제안해 생산 비용의 한계를 극복했다. 이들은 중수소를 포함한 절연성 고분자를 유기 반도체와 혼합해 활성층에 중수소를 직접 도입하지 않아도 열적 안정성과 성능 안정성을 확보할 수 있었다.

중앙대는 이번 연구 기술이 차세대 유연 디스플레이의 스위칭 소자 개발에 핵심적인 역할을 할 것으로 전망된다고 전했다. 이어 중수소를 활용한 트랜지스터 기술이 유연성과 내구성이 중요한 응용 분야에서 큰 영향을 미칠 것이라고 밝혔다.

본 연구에는 건국대 재료공학과 이위형 교수와 충남대 구자승 교수가 교신저자로 참여했으며, 제1 저자인 이정훈 박사는 노스웨스턴대학교 박사 후 연구원으로 활동 중이다. 또한 건국대 임수환 학생과 충남대 김민송 학생이 공동 제1 저자로 참여했고 중수소 치환에 따른 양자역학적 계산은 건국대 물리학과 이훈경 교수팀이 진행했다.


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