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이온화 증착 중합에 의한 고분자 박막의 형성(Formation of Polymer Thin Films by Ionization-Assisted Deposition Method)

전문가 제언: □ 최근 고분자 재료는 우리생활 전반에 널리 쓰이며 특히 전기, 전자, 광 디바이스 등에 필수불가결한 재료가 되었다. 이들 분야의 응용에는 다층구조와 미세구조 제어 특히 불순물의 관리가 중요하다. 또한 고분자를 박막으로 만들고 패턴을 제조하여야 하는 경우가 대부분이다.

□ 일반적인 방법으로 다층 고분자 박막 패턴을 제조하려면 고분자 용액을 스핀코팅에 의해 기판에 도포한 후 건조하고 포토레지스트를 이용한 광 리소그라피 방법에 의해 노광, 현상, 건조 등의 공정을 여러 번 반복하므로 불순물의 혼입을 피할 수 없다. 그러나 잔공 증착 방법으로는 고진공 하에서 쇄도우 마스크를 바꿔가면서 여러 가지 재료를 순차적으로 증착시켜 다층 박막 패턴을 얻을 수 있어 공정이 간단하고 불순물 혼입의 가능성이 적다.

□ 고분자는 증기압이 거의 없어 증착 가공이 불가능한 것으로 생각되어져 왔다. 그러나 이미 실용화되고 있는 증착 방법과 기체 상태의 중합을 조합한 이온화 증착 중합을 실용화할 수 있다면 불순물 함유가 적은 고분자 박막 다층 패턴을 제조할 수 있을 것이다.

□ 특히 향후 디스플레이로 각광받고 있는 유기EL은 발색용 색소를 저분자 물질로 진공 증착에 의한 공정으로 3색의 패턴을 다층으로 제조하고 있다. 그러나 저분자 색소분자는 안정성이 낮아 사용수명이 짧은 단점이 있어 불활성 기체를 넣어 포장(packing)하는 공정 또한 복잡하고 불량품이 많이 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 고분자에 색소를 붙인 고분자 발광색소를 사용하는 방법이 시도되고 있으나 현재는 잉크젯 프린트 방법으로 패턴을 만들고 있다. 그러나 잉크젯 프린트 방법으로는 미세한 패턴을 제조하기 불가능하여 향후 TV 등에 용도가 큰 대형화면용 액티브 메트릭스에는 사용이 불가능하고 단지 이동전화 등 소형화면용 패시브 메트릭스에만 적용이 가능하고 해상도도 낮다.

□ 이온증착방법으로 유기EL용 색소 고분자와 전하수송 층을 다층 패턴으로 제조한다면 유기EL 디스플레이가 명실상부한 차세대 디스플레이가 될 것이고 실용화 기술개발도 충분히 가능한 분야로 생각된다.

저자: Hiroaki Usui
자료유형: 학술정보