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박막제작을 위한 대기압 플라즈마 개발역사

전문가 제언: ○ 본 논문은 대기압 플라스마의 무기물과 유기물 성막의 적용 가능성에 대한 리뷰와 박막합성에 대한 특이성을 기술하였다. 값비싼 배기시스템, 진공유지를 복잡한 이송 쳄버 등이 필요 없으며 공정조정이 용이하다. 전구체의 혼합이 쉬워 하이브리드 코팅합성이 가능하며 중합체는 높은 가교와 분지의 특성을 갖는다. 대기압 플라스마는 산업에 적용하기 위한 성막속도는 진공플라스마에 비해서 높은 수준이다.

○ 대기압 플라스마 박막코팅 시스템은 산업에 적용되기 위해서는 박막특성이 진공 플라스마의 박막특성 수준이 되어야 한다. 대기 중의 박막산화를 피할 수 없으나 대응방안으로 공정 및 시스템구조 개선이 필요하다. 특히 가장 큰 시장을 갖는 SiOx박막 특성의 향상방안이 필요하며, He가스 외에 반응가스(O2, N2 등)의 사용에 따른 대면적 기판에서 박막의 동질성을 확보해야 한다.

○ 현재 대기압 플라스마는 주로 접착력 향상, 표면 오염물질 제거, 의료용 멸균 등으로 제품화되어 판매되고 있다. 국내의 연구는 표면처리 능력향상의 방향에 초점이 맞추어져 박막제작 연구는 거의 추진하지 않는다. 대기압 플라스마의 박막제작 역사는 약 15년으로 체계적 연구가 필요하다. 국내에서 2006년에 성균관대의 염근영 교수 연구실에서 pin to plate형 대기압 플라스마로 탄소나노튜브를 제작해서 발표한 연구 사례가 있다.

○ 현재 디스프레이 시장은 약 300조로 대기압 플라스마 성막시스템의 박막특성 문제점을 극복하면 시장 참여에 용이할 것이다. 차세대 디스플레이의 제조원가 절감을 위해서 한국을 포함한 세계 각국은 대기에서 박막을 제조하는 프린팅 방식에 기술개발을 집중하고 있다. 프린팅 방식에 비하면 대기압 플라스마 방식이 활성화 플라스마로 제작 박막의 기계적, 물리적인 특성이 양호할 것이다. 국내 차세대 디스플레이 사업단과 연계하여 조직적인 대기압 플라스마 사업을 추진하면 경쟁력이 있는 디스플레이용 박막제작이 가능할 것이다.

저자: Delphine Marche et al.
자료유형: 학술정보