KAIST 양민양 교수팀, 광학분야 최고권위학술지 '네이처 포토닉스' 선정

KAIST(총장 서남표)는 미세 금속배선을 플렉시블 디스플레이용 필름에 저렴하게 제조하는 기술을 기계공학과 양민양 교수팀이 개발했다고 26일 밝혔다. 플렉시블 디스플레이 미세 금속배선 제조에는 노광, 진공증착, 도금과 같은 고가이고 복잡한 방법이 이용됐다.

최근에는 이를 극복하고자 잉크젯, 롤투롤(Roll to Roll)과 같은 인쇄방법이 시도되고 있으나, 전극으로서 요구되는 특성인 전기 전도성, 전극 품질, 정밀도와 생산성 또는 제조 원가를 충족시키는 데 한계가 있었다.

KAIST 연구팀은 고가의 금속 나노입자 잉크 대신 금속원자가 녹아있는 유기물로부터 2~3nm(나노미터)의 극미세 은나노입자 광촉매를 자가 생성시킨 후, 레이저를 사용한 광화학반응을 유도해 유연한 금속배선을 제조하는 '광촉매 자가 생성을 이용하는 방식'을 적용했다.

또한 레이저를 이용해 고체 상태의 패턴을 고분자 필름에 전사하는 방법인 '레이저유도 패턴접착전사법(LIPAT: Laser Induced Pattern Adhesive Transfer)'을 개발해 PET(폴리에스터)와 같이 열에 약한 유연한 필름에도 적용할 수 있도록 했다.

이번 연구를 주도한 양민양 교수는 "유연한 금속배선 제조에 있어 기존의 은나노입자 잉크를 사용하는 방법과 비교해 원가를 1/100 수준으로 절감했고, 제조 속도를 최대 100배 이상 향상시켰다"며 "이것은 태양전지와 같은 차세대 유연 전자 소자 제조에 획기적인 변화를 가져올 것"이라고 설명했다.

이번 연구결과는 광학분야의 세계적인 과학저널인 '네이처 포토닉스(Nature Photonics)'지 4월호 뉴스 앤 뷰즈(News and Views)에 선정됐고, 국내 및 국제 특허 출원을 완료했다.

▲레이저유도 패턴접착전사법(Laser Induced Pattern Adhesive Transfer, LIPAT)공정. (a) 광촉매 자가생성을 통한 금속배선 형성. (b) 레이저를 이용한 광학적 접착 패턴 전사.  (c) 저내열성 플렉시블 기판에 형성된 고전도성 미세 금속배선. ⓒ2011 HelloDD.com
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