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마찰전사법에 의한 고분자 배향막의 유기 디바이스 응용

전문가 제언: ○ 유기재료는 많은 특유형상을 갖는 분자의 집합체이며, 본질적으로 이방성을 갖기 쉬운 재료이며, 유기 반도체 디바이스는 유기물로 이루어진 반도체이다. 초기의 반도체는 주로 실리콘이라는 무기물을 기반으로 발전되어 왔다.

– 일반적으로 고분자 등 유기물은 절연체로 알려져 있었는데 고분자물질도 전기가 통하도록 하는 방법이 발견되었으며, 반도체가 되기 위해서는 전기적인 특성이 필요한데, 일반 실리콘 반도체는 도핑이라는 과정을 통해서 전기적 특성을 바꾼다. 즉, 실리콘 원자가 들어갈 자리에 전자가 하나 없거나, 혹은 하나 많은 다른 원자로 자리를 바꾸면 p형과 n형의 반도체가 생긴다.

○ 전도성 고분자는 주로 산화 환원 방식 혹은 전기화학적 방법으로 도핑 하여 전기적 특성을 조절하지만, 유기반도체가 주목받기 시작한 것은 유기발광소자의 가능성에서부터다. 현재는 유기 광전지, 유기 전계효과 트랜지스터 등 다양한 연구가 이루어지고 있다. 실리콘소자와는 달리 공정이 쉽고, 기계적으로 유연하며, 제조원가가 적게 드는 장점이 있다.

○ 유기디바이스 응용을 위한 분자의 배향제어는 고기능 유기디바이스의 실현에 있어 필수로, 이제까지 다양한 기술이 연구되고 있었지만, 고체 기판으로 고분자 블록을 래핑(lapping)하듯이 문질러 기판 표면에 고분자의 1축 배향박막을 부여하는 마찰전사법이 개발되어 이 방법으로 공역계 고분자 배향박막을 이용한 유기디바이스인 편광 발광소자, 편광 광전소자 등의 제작이 가능하게 되었다.

○ 이의 기술이 개발됨으로써 신문과 같이 돌돌 말아 휴대할 수 있는 디스플레이와 달력처럼 벽에 붙일 수 있는 TV, 벽이나 마룻바닥을 모두 덮을 수 있는 무수한 센서를 집적한 대 면적 디바이스의 구동회로에 사용될 유기 트랜지스터 등의 제작도 가능할 것으로 기대한다.

저자: Nobutaka TANIGAKI, Masahiro MISAKI, Yuji YOSHIDA
자료유형: 학술정보