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레이저프린터로 만드는 플라스틱 일렉트로닉스

전문가 제언: ○ 광집적 회로에 의한 전 광시대가 열리고 있는 현재 마이크로일렉트로닉스의 기술도 놀랍게 변화하고 있다. 반도체 기술을 성공시킨 포토 리소그래피의 복잡한 공정을 없애 경제성을 올리며 선폭 한계인 20nm 에 대한 대안을 강구하기위한 꿈의 첨단 기술이 연구되고 있다.

○ 이들 방법 중 잉크젯 인쇄, 나노 임프린트 등은 포토마스크가 필요 없이 직접 패턴을 그리는 직접묘화(direct writing) 또는 직접 전사하는 기술로 부상되어 기술자들을 열광시키고 있다.

○ 경쟁이 치열한 가전용 전자제품 기기의 연성인쇄회로(FPC)에서 기판재료로 고내열성의 폴리이미드(PI)보다 저렴하면서도 여러 성능이 우수한 PEN 필름 또는 내열성이 낮은 범용 상용품인 PET 필름이나 멤브레인 채택이 상용화로 진입하고 있다. 여기서 높은 전기전도성 회로로 약 180℃에서 소결되는 독립분산형 은 나노페이스트 개발의 역할이 컸다.

○ 잉크젯 인쇄는 영국 CDT사의 고분자 유기 발광다이오드(PLED)를 세계 최초로 성공시킨 핵심기술이다. 일본의 ULVAX사에 인수된 미국의 Litrex사의 첨단 인쇄기는 230℃의 저온 성막의 전도성 나노 은 잉크와 함께 대형 LCD의 원가절감까지 실용화가 시작되고 있다. 이 기술은 인쇄 가능한 유기 일렉트로닉스 기술의 세계를 지향하고 있다.

○ 한편 본문에서는 일본 Yamanashi 대학원 교수들이 PET 필름 상에 컴퓨터에서 설계한 회로를 일반 레이저 프린터로 직접 인쇄하고, PEDOT /PSS 전도성 고분자의 수용액을 그 위에 도포한 후 유기용매로 토너를 제거하고, 물이나 용매를 100~200℃에서 건조하여 플라스틱 일렉트로닉스를 만든 예를 소개하였다. 고분자 분산형 액정 디스플레이를 위한 패터닝과 푸시 스위치 소자에의 응용도 보고하였다.

○ 전기전도성 고분자가 레이저 프린터로 PET 필름에 사용되기 시작하여, OLED의 잉크젯 인쇄 기술과 연계하여 일회용 무선 태그, 의료용 터치 센서를 포함한 트랜지스터 등의 프린터블 플라스틱 일렉트로닉스 시대가 조만간 열리기를 기대한다.

저자: Mori Yusaku, Okuzaki Hidenori
자료유형: 학술정보