고성능 디스플레이 전자소자 구현기술 개발

자유자재로 휘어지는 플렉시블 디스플레이 전자소자 제작 등에 활용할 수 있는 차세대 금속 나노패터닝 기술을 국내 연구진이 개발했다.

한국과학기술원(KAIST)은 기계공학과 고승환·양동열 교수팀이 공동으로 펨토초(1조분의 1 이하) 레이저 소결공정을 이용해 수백나노의 고정밀도 금속 패턴을 단일 공정으로 제작하는 기술을 개발했다고 2일 밝혔다.

이 기술을 이용하면 다양한 기판에서 고정밀 패터닝이 가능해져 유기 전자소자 기술 등과 결합하게 되면 고성능 플렉시블 전자소자나 디스플레이 등을 실현할 수 있을 것으로 기대된다.

연구팀은 3∼6nm(1nm:10억분의 1미터) 크기의 녹는점이 낮은 은 나노 입자와 열확산을 최소화할 수 있는 금속 나노입자 펨토초레이저 소결공정을 개발했다.

이와함께 유리, 웨이퍼, 고분자 필름 등 다양한 기판위에 1㎛ 이하의 고정밀도 금속 패턴을 단일 공정으로 제작할 수 있는 기술도 개발, 최소 정밀도 380nm 선폭의 극미세 금속패턴 제작에 성공했다.

고승환 교수는 “고가의 진공 전자빔 공정을 통해서만 제작할 수 있었던 기존의 디지털 직접 나노패터닝 기술을 비진공, 저온 환경에서 구현함으로써 전자빔 공정을 대체할 수 있게 됐다”며 “향후 다양한 플렉시블 전자소자 제작에 적용할 수 있을 것”이라고 기대했다.

이 연구결과는 재료과학기술 분야의 세계적 권위의 학술지인 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 7월호에 게재됐다.

/[e-mail] 허현아기자