▲ 에어젯을 이용한 고분자 OLED 다층박막의 전사원리 개념도.

에어젯을 활용해 OLED 박막을 손상 없이 한 번에 효과적으로 전사해 OLED 박막을 신속하게 제조하는 기술이 개발됐다.

한국연구재단(이사장 조무제)은 윤홍석 한밭대 교수 연구팀이 고압의 에어젯 분사를 통해 여러 층의 OLED 박막을 원하는 곳으로 효과적으로 한 번에 옮길 수 있는 고속전사 기술을 최초로 개발했다고 지난 10일 밝혔다.

OLED 전사는 여러 층의 박막을 기판에서 한 번에 떼어 내 다른 박막과 결합시켜 소자를 만든다. 하지만 분리할때 박막이 찢어지거나 주름이 생기고, 모서리가 뜯기기도 하여 대량 생산에는 어려움이 있었다.

이에 연구팀은 신기술인 에어젯을 이용한 고속 박리기법을 고안했다. 박막과 기판 사이의 결합에너지를 효과적으로 조절하는 원리를 이용한 것이다.

음속에 가까운 에어젯을 기판과 OLED 박막 사이에 분사해 기판과의 결합력을 효과적으로 줄여 박막의 손상 없이 전사할 수 있었다.

에어젯을 통한 고속 전사기법은 OLED를 전사하는 시간만 필요하므로 공정시간이 기존 OLED에 비해 1/10정도만 소요된다. OLED 박막들을 용액으로 코팅해 저가로 제조할 수 있다.

윤홍석 교수는 “OLED 조명, 광고, 디스플레이 등 다양한 분야에 쓰이는 OLED 제조단가를 획기적으로 낮출 수 있다. 향후 태양전지, 반도체 소자 등의 기초 전자소자에 응용될 수 있을 것으로 기대된다”고 연구의 의의를 설명했다.

한편, 이 연구 성과는 미래부 한국연구재단 기초연구지원사업 신진연구자지원사업의 지원으로 수행되었다. 나노소재응용 분야 국제학술지 나노스케일(Nanoscale) 6월 9자에 게재됐다.