한국과학기술원(KAIST)은 기계공학과 양민양 교수팀이 플렉시블(Flexible) 디스플레이용 금속배선 제조기술을 개발했다고 26일 밝혔다.

플렉시블 디스플레이 제조에는 필름 사이에 10㎛ 이하의 미세한 금속배선을 형성하는 것이 핵심기술 중 하나인데 기존 진공증착이나 인쇄 등 기술은 전극으로서 요구되는 전기전도성, 전극 품질, 정밀도, 생산성 등을 충족시키는 데 한계가 있었다.

KAIST 연구팀은 이런 문제를 광촉매 자가 생성을 이용한 광열화학 반응과 새로운 패턴전사 방식으로 해결했다.

연구팀은 고가의 금속 나노입자 잉크를 대신해 금속원자가 녹아있는 유기물로부터 2∼3㎚의 극미세 은 나노입자 광촉매를 자가 생성시킨 후 레이저를 사용한 광화학반응을 유도함으로써 유연한 금속배선을 제조했다.

또 레이저를 이용해 고체상태의 패턴을 고분자 필름에 전사하는 방법인 레이저유도 패턴접착전사법을 개발해 폴리에스테르와 같이 열에 약한 필름에도 적용할 수 있도록 했다.

이 방법으로 10㎛ 이하의 미세한 은 금속배선을 비저항 3.6μΩ×cm의 높은 전도도로 다양한 재질의 고분자 필름에 성공적으로 형성했으며 높은 신뢰성도 검증했다.

이 같은 성과는 광학분야 세계적 과학저널인 ‘네이처 포토닉스(Nature Photonics)’에 소개됐다.

양민양 교수는 “유연한 금속배선 제조에 있어 기존의 은 나노입자 잉크를 사용하는 방법과 비교해 원가를 1% 수준으로 절감했고 제조 속도를 최대 100배 이상 향상시켰다”며 “플렉시블 디스플레이 뿐 아니라 태양전지와 같은 차세대 유연 전자소자 제조에 획기적인 변화를 가져올 것”이라고 말했다.

연합뉴스