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순응적 두께의 응답성 있는 기능성 고분자 막의 화학증착

전문가 제언: ○ 화학증착(CVD)은 반도체, 디스플레이, 태양전지 등의 한국 첨단산업의 오늘이 있게 한 핵심기술의 하나이다. 플라즈마 화학증착(PECVD)으로 대변되는 CVD는 지금까지 무기질의 고순도, 대면적의 기능성 박막부여를 통해 첨단기술을 성공시켰다. 고가 및 고난도의 설비가 기술의 저변확대에 애로가 되어왔다. 국내 PECVD 설비개발은 2002년에 비로소 (주)주성엔지니어링 등에 의해 성공되어 세계적 공헌을 하고 있다.

○ 무기질 박막 외에 고분자의 박막기술은 폭넓은 스펙트럼의 유기고분자 재료의 더욱 다양한 기능과 용이한 가공성 등으로 새로운 산업에 인기가 높다. 고분자 박막 실현에는 크게 보아 고가의 설비가 필요한 CVD 방식과 쉽고 저렴한 가공의 용액방식의 두 분류가 있다

○ CVD법 고분자 박막은 주로 불용성의 전기전도성 고분자, 플루오르 고분자에서 이용되고 용매를 사용하지 않아 친환경의 장점을 갖고 있다. CVD기술은 기상단량체를 기판에 흡착시키며 고분자를 중합하는 단일 공정이 대부분이므로 하부기판 형상에 상응하여 등각성을 갖는 균일한 두께(순응성) 및 기능성 제공이 큰 장점이다. 용액법 고분자 박막은 양산이 쉽지만 용매에 의한 하부기판 손상, 표면장력 및 적심불량에 기인하는 두께 불균일, 용매 사용에서 발생되는 환경상의 문제가 있다.

○ 이 글에서 미국 MIT의 K. K. Gleason 교수 등은 고분자 박막을 위한 PECVD 기술의 단점을 개선한 여러 새로운 CVD기술을 중심으로 CVD기술 전반에 대한 고찰을 하고 있다. PECVD법 고분자 박막코팅은 플라즈마의 고 에너지가 기상단량체의 기능기를 해쳐 보존을 어렵게 한다. 플라즈마 에너지를 낮춘 개시제형 화학증착(iCVD), 광개시제형 화학증착(piCVD), oCVD 등은 열에 약한 종이, 플라스틱(PET 등)의 실온기판에 대부분의 고분자를 코팅하여 기능성을 부여할 수 있다.

○ 생체의학용 삽입물, MEMS, 센서, 유기트랜지스터, 유기발광다이오드, 태양전지, 멤브레인에 응용되는 기능성 부여의 사례를 거울삼아 이 기술을 한국에서도 적극적으로 연구하여 고부가 산업으로 큰 성과 있기를 기대한다.

저자: Mahriah E. Alf, Ayse Asatekin et al
자료유형: 학술정보