• Broadcasting and Media Magazine
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• v.20 no.2
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• pp.16-26
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• 2015

최근 다양한 유연 소재 기반의 전자 기기들이 개발 혹은 판매되고 있으며 이러한 전자 기기들에게 유연 소자 및 이를 구현하기 위한 공정 시스템은 필수적이라 할 수 있다. 본 논문에서는 인쇄전자 기술을 이용한 다양한 공정 기술과 이를 이용한 공정 시스템에 대해 논의한다. 인쇄전자 기술 중의 대표적인 코팅 기술로 마이크로 그라비어, 슬롯다이, 바 코팅 등의 기술이 있으며, 인쇄 기술로는 그라비어 옵셋, 열형 롤 임프린팅 기술 등이 있다. 최종적으로 이러한 각각의 공정 특성을 통합한 복합 멀티 롤투롤 공정 코팅 기술을 이용하여 다양한 유연 소자에 대응하는 소재의 생산이 가능하다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.17.1-17.1
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• 2010

2000년대 들어 소재기술의 진보와 함께 혁신적인 성능개선이 이뤄지고 있는 유기박막 태양전지는 가장 신형의 3세대 태양전지로서, 유기 재료의 손쉬운 가공성과 다양성, 낮은 재료비, 그리고 프린팅, 코팅 공정과 같은 값싼 소자 제작공정으로 인해 차세대 저가 태양전지로서 큰 기대를 모으고 있다. 현재 유기박막 태양전지는 단위소자 기준으로 7%대의 광전변환 효율을 달성하고 있는데, 다양한 반도체성 고분자나 단분자 도너 물질에 특히 전자 수용성이 좋은 fullerene(C60)계 억셉터 물질을 채택함으로써 급격히 성능 개선이 이뤄지고 있다. 그러나 상용화를 위해서는 궁극적으로 대면적에서 10% 이상의 성능 수준이 요구되는 바, 유기재료의 낮은 전하 이동도와 짧은 수명을 극복하고 성능을 극대화하기 위해서는 고성능 신규소재의 개발이 필수이다. 태양광 스펙트럼의 장파장 까지 빛흡수가 가능하면서도 광흡수계수가 높은 저밴드갭 도너 물질, 전하 이동도가 획기적으로 개선되고 광 안정성도 높은 신규 소재 개발이 일차적으로 요구되며, 박막 특성 개선과 소자구조의 최적화 등에서도 보다 광범위한 연구개발이 요구되고 있다. 특히 저가의 용액공정에 의한 소자 제작시 박막의 나노-모폴로지 제어는 소자의 성능에 지대한 영향을 미치므로 공정별 한계와 최적조건을 구축하는 것도 매우 긴요하다. 본 발표에서는 당 연구팀을 포함한 국내외 연구그룹들의 최근 유기박막 태양전지 신소재 개발 및 용액공정 기술 현황에 대하여 간략히 살펴보고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.113-113
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• 2010

유비쿼터스 시대를 맞이하여 현재의 전자제품은 초고주파 환경에서의 소형화된 마이크로파 소자를 요구하고 있다. 마이크로파 대역에서 세라믹 소재는 대부분의 폴리머 소재에 비해 낮은 유전손실 값을 보이고 있어 향후 확대되는 고주파화에 적합한 소재로 평가되고 있다. 하지만 세라믹 재료는 깨지기 쉬운 특성을 가지고 있어 공정 및 취급이 어려우며 높은 소결온도를 가지고 있어 융점이 낮은 재료와의 집적화에 있어서 난점을 가지고 있다. 이를 위해 본 연구실에서는 실온에서 세라믹을 비롯한 금속 및 폴리머 재료의 치밀한 코팅막의 성막 및 이종 접합이 가능한 Aerosol Deposition (AD 법)에 주목하였고 마이크로파 소자 제작 공정으로서 AD 법의 응용 가능성을 연구하였다. 마이크로파 소자의 기판으로서는 AD 법을 이용하여 유전손실이 낮고 플렉서블한 $Al_2O_3$-PTFE 혼합 기판을 제작하고 적용하였다. 금속 선로 패터닝 제작 공정으로는 도금법이 대표적이지만 고비용 및 복잡한 공정 절차, 폐화학용액으로 인한 환경문제 등의 단점을 지니고 있어 이를 대체하는 금속 선로 패터닝 공정이 절실히 요구되고 있다. 이를 위해 본 연구에서는 AD 법을 이용하여 금속 필름을 제작하고 대체 공정으로서의 가능성을 확인하였다. 하지만 AD 법을 이용한 세라믹 필름 제작에 관한 연구는 크게 활성화되어 있는 반면에 금속 필름의 제작, 특성 측정 및 개선에 관한 연구는 그에 비해 미비한 수준이다. 이를 위해 이번 연구에서는 AD 법을 이용하여 금속 필름을 성막 시에 영향을 미치는 요인을 고찰하였으며 또한 마이크로파 소자의 도체 손실에 크게 관계되는 금속 필름의 비저항 특성의 측정 및 개선에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 본 연구에서는 정전장 시뮬레이션을 활용하여 AD 법으로 성막된 금속 필름의 정밀한 비저항 측정에 관한 연구방법을 마련하고 후열처리를 통한 비저항 특성을 개선시키는 연구를 진행하였다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.24 no.6
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• pp.41-51
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• 2009

인쇄전자(printed electronics) 기술은 인쇄(graphic art printing)가 가능한 기능성전자 잉크소재를 이용하여 초저가격의 프린팅 공정을 통해서 다양한 전자소자를 제작하는 기술로서, 차세대 모바일 IT 기기의 제작에 적합한 전자제품을 생산하는 데 적합한 공정 기술로 인식되고 있다. 현재 기술 수준이 일부 요소 부품을 제작하는 수준에 머무르고 있으나, 여러 가지 잉크소재 및 다양한 초미세 인쇄공정 기술의 개발이 진행됨에 따라 향후 다양한 공정 분야에 적용될 것으로 예상되며, 궁긍적으로 전자제품을 생산하는 기존 반도체 공정을 대체하는 공정으로 자리매김을 할 것으로 예상된다. 특히 인쇄공정 기술은 저온에서 공정이 가능한 기능성 잉크소재들의 개발을 통해서 유연한 플라스틱 기판에 전자소자를 제작하는 플렉시블 전자소자(flexible electronics) 기술과 높은 공정 결합성을 지니고 있으며 이들 공정을 결합하여 향후 연속 공정(roll-to-roll)의 구현이 가능할 것으로 예상된다. 본 기고문에서는 이러한 인쇄전자 기술의 개발동향에 대해서 기술하였다.

• Journal of Adhesion and Interface
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• v.24 no.2
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• pp.41-53
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• 2023

The deformable devices refer to the devices that can maintain their initial performance even when stretched or bent. Among the materials used as conductor in deformable devices, Ga-based liquid metal is one of the most promising materials because it can provide not only high conductivity and deformability but also low toxicity. In this paper, we introduce Ga-based liquid metals and then discuss the recent research trend in deformable devices composed of Ga-based liquid metal.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.22 no.5
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• pp.57-68
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• 2007

플라스틱 전자 소자(plastic electronics) 기술은 저가격의 프린팅 공정이 가능한 플라스틱 소재를 이용하여 초경량 초박형의 깨지지 않는 전자 소자를 제작하는 기술로서, 차세대 유비쿼터스 IT 기기 구현에 적합한 차세대 반도체(post-Si 반도체) 기술로 MIT 공대 선정 10대 유망 기술 및 IDC의 10년 내 세상을 바꿀 9가지 신기술로 선정될 정도로 IT 융합부품 기술 분야의 차세대 유망 기술로 크게 각광 받고 있다. 현재는 플라스틱 전자 소자는 Si 기반 전자 소자의 보완적인 기능에 머무르고 있으나, 플라스틱 소재/소자/공정의 개발이 진행됨에 따라 응용 분야가 점차 확대되고 있다. 본 기고문에서는 대표적인 플라스틱 전자 소자인 유기 박막 트랜지스터(OTFT)의 주요 응용 분야로 플렉시블 디스플레이, 플라스틱 센서, 그리고 플라스틱 RFID 기술을 중심으로 기술 개발 연구 동향 및 시장 전망에 대해 기술하였다.

• 기계와재료
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• v.23 no.2
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• pp.36-47
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• 2011

반도체적 성질을 가지는 유기 전자 재료를 활성층으로 활용한 유기 박막 트랜지스터(OTFT)는 제작 공정이 간단하고 비용이 저렴하다는 장점과 더불어 유기 반도체 자체가 가지는 가공성, 유연성 등으로 인해 유연한(flexible) 전자기기를 구현 할 수 있다는 가능성으로 미래형 전자기기의 핵심 구동 소자로서 많은 관심을 받고 있다. 특히 한 소자에서 p-type과 n-type이 동시에 구현되는 양극성(abipolar) OTFT는 구동 회로의 설계 및 제작 공정을 단순화 시키고 다양한 가능을 부가 시킬 수 있어 좀 더 경량화, 소형화된 미래형 전자 기기를 구현 할 수 있도록 해준다. 본 논문에서는 이러한 ambipolar OTFT의 구조 및 구동 원리를 알아보고 소자에 사용되는 유기 반도체 소재와 소자 구현 기술에 대하여 살펴보고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.7-7
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• 2010

튜명전극소재의 개발로 21세기에 디스플레이를 비롯한 응용제품들이 폭발적으로 증가했다고 해도 과언은 아니다. 특히, 광학적, 전기적 특성과 밀접한 관련이 있는 디스플레이, 터치패널 및 솔라셀 등에서 투명전극의 역할은 절대적이다. 한편, 최근에 투명전극소지에 이어 투명산화물반도체 소재가 디스플레이구동소자로 큰 관심을 끌고 있다. 즉, 산화물반도체 기반의 트랜지스터는 TFT-LCD의 대형화 및 고속화, AMOLED의 고집적화를 비롯하여, 저온 공정용 플렉시블 디스플레이의 구동소자로 주목받고 있는 것이다. 이에, 본 Tutorial에서는 ETRI에서 개발해온 투명 산화물 전자소자와 그와 관련된 TCO 기술을 집중적으로 다룰 것이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.104-104
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• 2014

미래형 전자소자는 높은 성능과 더불어 소형화, 박막화를 거쳐 휘어질 수 있고(flexible), 착용이 가능하며(wearable), 접을 수 있거나(foldable) 늘어날 수 있는(stretchable) 방향으로 발전해 가고 있다. 실리콘, 갈륨비소 등 무기소재를 기반으로 하는 전자소자의 경우 그 성능은 우수하나 딱딱하고 휘어질 수 없는 반면, 유기소재를 기반으로 하는 경우 보다 유연한 구조를 가질 수 있지만 성능이나 신뢰성면에서 아직 개선할 점이 많이 남아있다. 최근에는 성능이 우수한 무기소재를 초박막 형태로 구성하여 이를 휘거나 늘어날 수 있는 기판에 부착하는 형태의 소자들이 많이 개발되고 있으며 이를 통해 박막트랜지스터, LED, CMOS 회로, 태양 전지 및 각종 센서 등이 휘거나 심하게 변형될 수 있는 형태로 진화하였으며, 기존에 구현하기 어려웠던 피부에 부착이 가능한 전자소자, 반구형 구조를 갖는 이미지 센서 등의 구현이 가능하게 되었다. 무기소재 박막을 플렉서블 기판에 부착시키는 데에는 전사 프린팅(transfer printing) 방법이 핵심기술로서 주로 이용된다. 본 튜토리얼은 플렉서블/스트레쳐블 전자소자의 구현을 위한 전사 프린팅 방법을 소개하고, 구체적인 공정 방법과 이를 이용한 독특한 형태 전자소자의 개발에 대해 다루고자 한다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.4.2-4.2
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• 2009

산화아연 (ZnO)으로 대표되는 산화물반도체는 최근 다양한 비정질 산화물반도체들이 개발되고 있고 높은 이동도와 저온공정 등의 장점으로, 실리콘 기반 박막소자 (비정질-Si, 또는 다결정-Si(LTPS) 트랜지스터)를 대체할 차세대 박막 트랜지스터 (Thin-Film Transistor)의 핵심소재로 관심을 모으고 있다. 또한, 산화물 반도체는 근본적으로 투명하므로, 투명 전극 및 투명 기판재료와 함께 투명 디스플레이도 구현시킬 수 있을 것이다. 그렇지만, 핵심 전자소재로서 향후 디스플레이 및 디바이스에 성공적으로 적용되기 위해서는 소자의 특성 뿐만아니라, 전기적 신뢰성(reliability)을 강화시킬 필요가 있다. 본 발표에서는 In-Ga-Zn-oxide (IGZO), Zn-Sn-oxide (ZTO), Zn-In-Sn-oxide (ZITO) 및 도핑원소를 첨가한 소재에 이르기까지 다양한 산화물 반도체 소재 기술과 소자의 신뢰성 향상을 위한 기술 등을 소개할 것이다.