| ▲ 어드밴스트 머리티얼스(Advanced Materials)지의 2013년 8월 21일자 표지 이미지 - 사진 : 미래창조과학부 |
프린트하듯 인쇄하는 방법으로 휘는 디스플레이를 생산하는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
미래창조과학부는 22일 동국대 융합에너지신소재공학과 노용영 교수 연구팀이 휘는(Flexible) 디스플레이, 입는(wearable) 컴퓨터 등에 사용되는 박막유기반도체 제조공정 기술을 개발했다고 밝혔다.
이 기술을 적용하면 별도의 장비 없이 간단한 공정으로 고성능의 박막유기반도체를 제조하거나 신문 인쇄방식으로 제작할 수 있어 시간과 비용을 획기적으로 낮출 수 있다.
이번 연구결과는 재료과학분야의 세계적 학술지인 ‘Advanced Materials' 최신호(8월21일자)에 표지논문으로 게재되었으며, 관련 기술은 2012년 국내 특허로 등록되었고 현재 PCT 출원 중이다.(논문명 : Simple Bar-Coating Process for Large-Area, High-Performance Organic Field-Effect Transistors and Ambipolar Complementary Integrated Circuits)
휘는(Flexible) 디스플레이는 기존의 딱딱한 평면 형태의 디스플레이에 탈피해 마음대로 휘어질 수 있도록 함으로써, 가볍고 깨지지 않으며 다양한 디자인으로 제조가 가능한 디스플레이이기 때문에 최근 시계, 안경 등 웨어러블 전자제품에 적용 가능해 업계의 주목을 받고 있다.
`바-코팅(Bar-coating)'이라는 이 박막유기반도체 형성 기술은 가느다란 금속실이 감긴 바를 이용해 기판 위에 반도체 용액을 수평으로 밀면서 코팅하는 방식으로 금속실 사이로 반도체 용액이 채워지면서 기판 위에 얇게 입히는데, 금속실 두께를 조절하면 코팅 두께를 10나노미터(㎚ㆍ10억분의 1미터) 이하로 정밀하게 조절할 수 있다.
기존 휘는 디스플레이 제조방식은 유연한 플라스틱 기판을 딱딱한 유리 기판에 붙여서 만든 후 이를 다시 떼어내 제품으로 만드는 방식으로 시간 면에서 비효율적이었다.
이에 비해 노 교수 연구팀은 디스플레이에 쓰이는 전자소재들을 잉크화 하고, 바코팅으로 한번에 넓게 코팅하는 방법을 세계 최초로 개발하여 기존 스핀코팅에 비해 코팅속도를 2배 이상, 성능을 2∼10배 높였다.
이 방법으로 소자 성능 편차가 거의 없는 1440개의 유기박막트랜지스터를 개발하고, 고성능 유기 전자집적회로를 구현하는게 가능해졌다.
노 교수는 “바코팅 인쇄공정을 이용하면 휘는 디스플레이나 입는 컴퓨터를 마치 신문 인쇄하듯이 제조할 수 있게 될 것”이라며 “인쇄 전자소자를 대량생산할 새로운 가능성을 열었다”고 밝혔다.
이 연구는 미래부가 추진하는 글로벌프론티어사업 `나노기반 소프트 일렉트로닉스 연구단`의 지원으로 수행됐으며 지난 21일 재료과학분야 세계적 학술지인 `어드밴스트 머티리얼스`에 표지논문으로 게재됐다.
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