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기획뉴스/제품·기술, 유기반도체는 살아있다?!(유기반도체, 실리콘반도체, OLED)
유기반도체는 살아있다?!(유기반도체, 실리콘반도체, OLED)
2014. 7. 23. 10:59

 

안녕하세요! 저는 LG이노텍 대학생 기자단 고수석입니다!! 저는 유기반도체에 대해 설명드리겠습니다!!

 

1시간넘게 걸리던 스마트폰 충전, 29초만에?!! 최근에 인터넷에서 화제가 된 동영상이 있었습니다. 배터리 잔여용량이 27%였던 스마트폰이, 29초만에 완충되는 동영상이었는데요.

 

 

출처: 유투브(http://youtu.be/9DhJZAhjbcI)

 

이 동영상을 보고 저를 비롯한 많은 네티즌들과 IT업계에서는 놀라움과 새로운 기술의 발견에 대해서 찬사를 아끼지 않았습니다. 여기서 잠깐!!! 이 충전기를 만드는데 과연 어떤 기술이 들어갔을까요?? 펩타이드 결합에 의해 만들어진 반도체를 이용하여 만들어진 충전기라고 하는데요, 이번 주제!!! 유기반도체 기술입니다.

 

 

 

유기체로 만들어진 반도체 그것이 알고 싶다!!

한마디로 유기체로 만들어진 반도체를 유기반도체라고 합니다. 유기체는 고등학교 화학시간에 탄소와 탄소가 결합한 화합물로 우리 몸 속에도 존재한다고 배웠습니다., 유기화합물은 유리나 다이아모드 같은 전기가 통하지 않는 대표 절연체 입니다.. 그런데, 어떻게 해서 유기물질로 반도체를 만들었을까요?? 바로 빛과 전기에서 답을 얻었답니다.

 

 

 

출처: 미리안-글로벌동향, http://www.nanowerk.com/news2/newsid=29378.php

 

수많은 유기화합물에 빛을 전기와 반응시켜 실험을 하던 중, 강하진 않지만 몇몇의 유기물질이 빛과 전기를 통하게 되었고, 전도된다는 것을 확인했습니다.. 한마디로, 유기물질도 전도체가 될수 있다는 것을 발견했다는 사실!!! 계속해서 기술의 발전을 도모한 끝에, 드디어 유기반도체 기술이 개발되었습니다. 특히 유기반도체 기술의 상용화를 위해 이바지한 앨런 히거 박사등 3명은 플라스틱 중합체로 전도성있는 물질의 발견을 세상에 알려 2000년 노벨화학상을 수상하기도 하였습니다.

 

 

유기반도체, 실리콘반도체와 경쟁하다!!

현재, 주 반도체로 사용되고 있는 것은 실리콘반도체입니다. 실리콘반도체는 무기반도체로 유기반도체와는 대립을 이루고 있습니다. , 탄소를 포함하고 있지 않는 물질인거죠. 고등학교 화학시간에 배웠던 갈륨과 게르마늄 같은, 상황에 따라 도체와 부도체의 성질을 모두 가지고 있는 것이 바로 실리콘 반도체입니다.

 

<실리콘반도체vs유기반도체>

 

 

 

 

유기반도체가 실리콘반도체에게 도전장을 내밀었습니다.!!

 

 위에 표와 같이, 유기반도체는 실리콘 반도체에 비해 가격과 제조방법에서 우위를 나타내고 있습니다. 상대적으로 무기반도체인 실리콘반도체보다 유기반도체가 합성하기 쉬워 대량으로 생산가능하여 제조방법이 쉬울뿐 아니라, 가격 또한 저렴한 것을 확인할 수 있습니다. 다만, 전기전도성은 실리콘 반도체가 유기반도체보다 높아, 현재도 유기반도체에 전도성 증가를 위한 개발이 진행중입니다. 특히 실리콘 반도체는 내구성이 강해 구부릴 수가 없는 성질을 가지고 있죠, 그래서 빠르고 내구성 있는 유기반도체에 대한 연구가 계속해서 진행되고 있는 추세 입니다.

 

 

 

 

유기반도체 이렇게 사용되고 있습니다.

 

 

 

<OLED도 대표적인 유기반도체의 결실!!>

출처 : LG전자(www.lge.co.kr)

 

 

위 사진 무엇인지 아시겠죠?? 맞습니다. 바로 LG전자의 OLED TV OLED 램프입니다.!! 유기발광다이오드의 약자인 OLED는 유기반도체 기술의 상용화중인 대표적인 사례입니다. 현재까지도 많이 사용되고 있는 LED는 앞에서 보신, 실리콘 반도체가 사용되었는데요, OLED는 유기반도체를 사용함으로써, 전력 소모량은 오히려 적고, LCD처럼 뒤에서 빛을 비추어 주는 별도의 빛의 점이나 필터가 필요 없어 구조가 훨씬 간단하고, 화면의 두께가 훨씬 줄어들고 무게도 가벼워진 장점을 가지고 있다고 합니다!!

 

 

 

<휘어지는 디스플레이, 유기박막트랜지스터>

출처 : LG전자(www.lge.co.kr)

 

TV, 매스컴 그리고 스마트폰에서도 확인 하셨을껍니다. 휘어지는 액정화면, 이것 또한 유기반도체기술이 들어가는데요, 이 디스플레이의 이름은 유기박막트랜지스터!! 유기반도체 기술은 제조가 쉬울 뿐 아니라, 정말 유연하다는 장점또한 가지고 있습니다!!! 조금 어려운 내용일수 있는데, 부족하지만 제가 쉽게 설명해볼께요!! 전도가 있는 고분자 유기화합물을  액체에 녹입니다. 용액을 만들면, 앞에 고분자화합물 용액을 잉크젯 방법, 스크린방법등과 같은 액정 형태로 가공시키는 기술을 활용하여 액정을 만듭니다., 고분자 유기화합물의 특징중 하나인 유연함이, 가볍고, 휘어질수 있는 성질을 가진 디스플레이를 만들수 있게 하는거죠!! , 사진에 있는 LG G플렉스도 유기박막 트렌지스터를 이용해 만들어진 스마트폰이라고 할 수 있습니다.

 

<태양전지도 유기반도체와 함께!!!>

 

 

현재 상용화가 진행중에 있는 유기 태양전지 유기반도체 기술의 대표적인 예입니다. 앞에서 언급한, 전도성 플라스틱으로 노벨화학상 수상자 앨런 히거 박사가 2000년에 Konarka Technologies라는 벤처기업을 설립해 유기 태양전지의 상용화를 추진하고 있습니다. 유기태양전지는 일단 가볍고, 기계적으로 구부릴수 있어 다양한 색깔을 생산할 수 있다는 장점을 가지고 있습니다. 그 뿐만 아니라 앞에서 설명했듯이 합성 비용이 줄어 비용 감소를 이룰수도 있는 효과적인 기술이라고 설명할 수 있습니다.

 

아직까진, 유기반도체는 크게 상용화 되진 않았습니다.

아직은 실리콘반도체가 사회에 훨씬 많죠!!

하지만, 서서히 시장에서 드러나고 있는 유기반도체 기술!!

특히 OLED TV 경우는 최근 언론동정에서도 흔히 볼수 있는데요

대한민국 유기반도체의 발전이 계속된다면

반도체 최강국 대한민국은 입지가 더 커지겠죠!!.

현재도, 유기반도체시장은 새로운 반도체 시장으로 발전 중입니다.