건국대-포스텍 연구팀, 인쇄전자소자용 새로운 잉크젯 프린팅 공정기술 개발
- 마이크로 우물 패턴기법으로 잉크젯 프린팅 공정의 기술적 난제 해결
건국대 이위형 교수
포스텍 조길원 교수(화학공학과)와 건국대 이위형 교수(유기나노시스템공학과) 연구팀은 유기용매를 고분자 기판에 잉크젯 하여 마이크론 크기의 우물 모양 패턴 어레이를 손쉽게 제조하고, 이를 뱅크로 이용하여 잉크젯 프린팅 공정의 정밀도를 높이는데 성공했다고 24일 밝혔다.
개발된 기술은 용매 방울이 고분자 박막을 녹일 때 우물모양의 마이크로 패턴을 만든다는 점에 착안하여 고안되었다. 또한, 초소형 우물에 가두어진 유기반도체 잉크는 건조 과정에서 결정화가 극대화되어 우수한 특성을 나타내었다.
이 기술을 이용하면 기존 포토리소그래피 방법 대비 소모되는 공정 시간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있고 고성능 유기반도체 박막을 손쉽게 패터닝 할 수 있어 유연디스플레이 및 입을 수 컴퓨터 등의 차세대 전자소자를 제조하는데 활용 할 수 있을 것으로 기대된다.
또한 패터닝이 필요한 유연디스플레이, 메모리 및 에너지 소자 등 다양한 분야에 새로운 리소그래피 공정으로 응용 가능할 것으로 기대된다.
잉크젯 프린팅은 유기 반도체 잉크를 이용한 차세대 소프트 전자소자를 값싸게 제조할 수 있는 핵심 공정이나, 케찹을 눌러 짜듯 잉크를 토출하기 때문에 정밀하게 반도체 박막을 패터닝 하는데 어려움이 있었다.
그동안 포토리소그래피** 방법으로 반도체 잉크를 가두어 둘 수 있는 뱅크 (bank)를 만들어 이를 해결해왔으나, 고가의 장비와 복잡한 공정을 사용하기 때문에 인쇄전자소자의 상용화를 막는 가장 큰 걸림돌이었다.
** 포토리소그래피: 빛에 반응하는 고분자를 이용하여 원하는 형상을 자유자재로 패터닝하는 기술.
연구팀은 “잉크젯으로 제조된 마이크로 우물을 이용하면 유기반도체 층을 원하는 위치에 형성이 가능하여 소자의 정밀도를 높일 수 있을 뿐만이 아니라 복잡한 리소그래피 공정을 거치지 않아 유기전자 소자의 제조단가를 획기적으로 낮출 수 있는 새로운 가능성을 연 것”이라고 밝혔다.
이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 글로벌프론티어사업 ‘나노기반소프트일렉트로닉스연구단’의 지원으로 이뤄졌으며, 연구결과의 우수성을 인정받아 재료과학분야의 세계 최고 권위 학술지인 어드밴스드 펑셔널 머티리얼스(Advanced Functional Materials) 최신호(11월 13일자) 표지논문 (Cover of the Issue)으로 출간 되었다. 또한 관련 기술은 기업 및 연구소와 상업화를 논의 중이다.
논문명 : Self-Organization of Inkjet-Printed Organic Semiconductor Films Prepared in Inkjet-Etched Microwells
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201300936/abstract (표지페이지) http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201300936/pdf (논문페이지)
건국대학교 개요
독립운동의 맥동 속에서 태어난 당당한 민족사학 건국대학교는 1931년 상허 유석창 선생께서 의료제민(醫療濟民)의 기치 아래 민중병원을 창립한 이래, 성(誠) 신(信) 의(義) 교시를 바탕으로 ‘교육을 통한 나라 세우기’의 한 길을 걸어왔다. 서울특별시 광진구 능동로 서울캠퍼스와 충북 충주시 충원대로 GLOCAL(글로컬) 캠퍼스에 22개 단과대학과 대학원, 4개 전문대학원(건축전문대학원, 법학전문대학원, 경영전문대학원, 의학전문대학원), 10개 특수대학원을 운영하며 교육과 연구, 봉사에 전념하고 있다. 건국대는 ‘미래를 위한 도약, 세계를 향한 비상’이란 캐치프레이즈 하에 새로운 비전인 ‘르네상스 건국 2031’을 수립, 2031년까지 세계 100대 대학으로 도약하는 것을 목표로 ‘신지식 경제사회를 선도하는 글로벌 창의 인재’를 양성하고 있다.
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6월 5일 18:03
