붙였다 뗄 수 있는 스티커형 전자소자 개발

스티커형 전자소자 개발

- 첨단기능성 물질지 표지논문 발표,

“종이, 피부, 곡면 등에도 전자소자 제작 가능” -

 

국내 연구진이 어디든 쉽게 붙였다 떼었다 할 수 있는 스티커형 전자소자를 개발해냈습니다. 이를 이용하면 종이나 피부, 요철이 있는 곡면에도 전자소자를 스티커처럼 붙일 수 있어 탈부착형 디스플레이, 태양전지, 배터리, 의료 및 환경 감시 센서 등에 응용될 수 있을 것으로 기대됩니다.

 

○ 광주과학기술원(총장 김영준) 고흥조 교수 연구팀이 수행한 이번 연구결과는 교육과학기술부(장관 서남수) 및 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 중견연구자지원사업(핵심) 및 광주과기원 특화연구(국제협력)의 지원을 받아 이뤄졌으며,

 

○ 재료과학 분야 권위지 첨단기능성 물질(Advanced Functional Materials, 인용지수 10.179)지 3월 20일 자에 표지논문으로 게재되었습니다. 

<스티커형 산화아연 박막 트랜지스터 소자들을 종이, 펜, 손등, 휴대폰 액정에 붙인 사진>

○ 연구팀은 두껍고 딱딱한 기판을 머리카락 굵기의 1/10에 해당하는 초박막 기판으로 대체하여 전자소자의 유연성을 높이는 한편, 이렇게 만들어진 전자소자를 원하는 곳에 자유롭게 붙였다 떼었다 할 수 있도록 스티커에 인쇄하는 기술을 개발했다고 밝혔습니다.

 

A4 종이보다 10배 얇은 초박막 기판은 너무 얇아서 그 위에 직접 소자를 제작하기는 어렵습니다. 대신 초박막 기판을 지지해주는 보조기판에 소자를 제작하고 스티커 등으로 옮겨 찍어 원하는 곳에 붙일 수 있도록 이른바 전사인쇄방식을 통해 간접적으로 소자를 제작하게 됩니다.

 

연구팀은 초박막 고분자(SU-8*) 기판 위에 산화아연(ZnO) 박막트랜지스터*를 제작하고 이를 플라스틱이나 종이, 스티커, 볼펜 등에 100% 전사인쇄하여 소자의 성공적인 작동을 확인하였습니다.

 

* SU-8 : 에폭시 기반의 투명한 음성감광제(negative photoresist)로 자외선을 이용하는 리소그래피 공정을 통해 원하는 형태로 패턴이 가능합니다.

 

* 박막트랜지스터(thin film transistor) : 증착 등의 방법으로 기판 위에 형성시킨 반도체 박막을 이용하여 만든 트랜지스터로 액정 디스플레이의 구동소자 등에 널리 이용됩니다.

 

특히 이 기술은 기판의 뛰어난 유연성 때문에 롤에 기판을 감았다가 풀 수 있어 차세대 디스플레이 프린팅 기술인 롤투롤 공정*에도 적용할 수 있어 대면적 전자소자 개발에도 응용할 수 있을 것으로 기대됩니다.

 

 * 롤투롤(Roll to Roll) : 두루마리처럼 말린 얇은 기판에 연속적으로 인쇄하는 기법입니다.

 

고 교수는 “이 연구는 직접 공정할 수 없는 곳에서도 심미성을 유지하면서 전자소자 기능을 부여할 수 있어 스티커형 디스플레이, 에너지 전환 소자, 의료 및 환경 감시 센서 등에 적용할 수 있다”고 연구의의를 밝혔습니다.

 

 

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