UNIST, 대면적 OLED 부품 제조 원가 절감을 위한 새로운 솔루션 프로세스 개발

한국의 울산과학기술원(UNIST)은 대형 TV 생산을 위한 대면적 OLED 및 기타 전자 부품의 생산 비용을 절감할 수 있는 원천 기술을 개발했습니다.

한국 매체 헤럴드비즈의 보도에 따르면, 울산과학기술원(UNIST) 자연과학과 김봉수 교수팀, 연세대대학교 조성호 교수팀, 서강대학교 강문승 교수팀이 공동으로 솔루션 프로세스만을 사용하는 '전기 솔루션 프로세스'를 통해 트랜지스터와 논리회로를 성공적으로 생산했다고 밝혔다. 핵심은 원래 용액 공정에서 물질적 손상을 방지하기 위해 새로운 "브리지 에이전트"를 개발하는 것입니다.

울산과학기술연구원 화학과 김봉수 교수(왼쪽)가 실험을 지켜보고 있다

용액 공정은 전자 부품을 구성하는 재료를 용매에 분산시킨 다음 잉크젯 프린터로 인쇄하는 것과 동일한 방식으로 전자 부품을 만드는 방법입니다. 고가의 진공 장비를 사용하는 것보다 저렴하지만 용액 공정 중에 부품을 만드는 데 사용되는 재료가 손상될 수 있다는 단점이 있습니다. 일반적으로 전자 부품은 서로 다른 재료를 층별로 적층하여 만들어집니다. 용액 공정의 경우 적층 과정에서 재료가 손상될 수 있으며, 용매를 제거할 때 발생하는 고열로 인해 재료가 열화될 수 있습니다. 따라서 솔루션 공정만으로는 완전한 구성 요소를 만들기가 어렵습니다.

연구팀은 구성 요소를 구성하는 다양한 재료를 보호하는 동시에 솔루션 프로세스를 사용하여 기존 문제를 해결하는 브리징 에이전트를 개발했습니다. 브리징 에이전트는 다리 역할을하여 전자 부품의 재료를지지하고 단단히 잡습니다. 따라서 구성 재료가 함께 모여 라미네이션 공정에서 발생하는 열 또는 기계적 손상에 의해 지지될 수 있습니다.

연구팀은 개발된 브리징제를 이용해 특수 액체 공정을 적용한 트랜지스터를 만들고, 논리회로를 만들어 성능을 측정했다. 실험 결과는 전자 재료 고유의 전기적 특성이 잘 유지되고 논리 회로도 정상적으로 작동하고 있음을 보여줍니다.

김봉수 교수는 "새롭게 개발된 브리징제는 전자재료의 특성을 유지할 뿐만 아니라 특수 액체 공정을 가능하게 한다"고 강조했다. "더 중요한 것은 특수 액체 공정이 전자 부품 생산의 돌파구를 열었다는 것입니다."

이번 연구 결과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)' 3월 23일 온라인판에 게재됐다.