국내 연구진이 유기발광다이오드176(OLED)의 제조 시간을 10분의 1 단축할 수 있는 기술을 개발, OLED를 비롯해 박막을 이용하는 각종 소자 산업의 생산성을 크게 높일 수 있을 것으로 전망된다.
한국연구재단(이사장 조무제)은 윤홍석 한밭대 기계공학과 교수팀이 고압 가스를 분사해서 여러 층의 OLED 박막을 원하는 곳으로 옮길 수 있는 고속 전사 기술을 개발했다고 9일 밝혔다.
<고압 가스를 이용한 OLED 박막 전사기술 개념도>
기존의 OLED176 전사 과정은 박막을 기판에서 하나씩 떼어내 옮기는 방법을 썼다. OLED 기능성 층이 많게는 20개에 달해 전사에 많은 시간이 걸렸다. 박막이 손상되는 일도 많았다. OLED 대량 생산에서 주된 걸림돌이었다.
연구팀은 질소, 아르곤, 공기 등 박리 가스를 고압으로 분사하는 '에어젯' 신기술을 이용했다. 에어젯으로 초속 300m로 가스를 기판과 OLED 박막 사이에 분사, 기판과 결합력을 줄인다. 반면에 전사하려는 면의 결합 에너지는 키웠다. 이 방법을 이용하면 손상없이 효율 높게 박막을 전사할 수 있다.
에어젯을 이용한 전사 필름은 높은 품질을 자랑한다. 새로운 방법을 적용한 박막은 5.2나노미터(㎚)의 표면 조도를 보였다. 기존의 것은 47.3㎚다.
<윤홍석 한밭대 기계공학과 교수>
연구팀은 이 기술이 OLED176의 생산성을 혁신시킬 것으로 기대했다. 박막을 이용하는 박막 태양전지, 반도체 소자와 같은 기초 전자소자 제조에도 응용할 수 있다.
윤홍석 교수는 “에어젯을 활용, OLED 박막을 손상 없이 빠르게 전사할 수 있는 기술을 개발했다”면서 “OLED 제조 단가를 대폭 낮춰서 관련 상품의 생산성을 극대화할 수 있다”고 설명했다.
