국내 연구진이 초소형 우물 패턴기법을 고안해 구부리고 휘어지는 소프트 전자소자를 인쇄하는데 사용되는 새로운 잉크젯 프린팅 공정기술을 개발했다. 이 기술은 제조 시간과 공정비용을 크게 절감해 입는(wearable) 컴퓨터, 유연한(Flexible) 디스플레이, 일회용 (disposable) 전자소자 등의 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대된다. 이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 글로벌프론티어사업 ‘나노기반소프트일렉트로닉스연구단’의 조길원 교수 (포스텍 화학공학과)의 지도아래 곽동훈 박사 와 건국대학교 유기나노시스템공학과 이위형 교수가 연구에 참여했다. 연구결과는 재료과학분야의 세계적 학술지인 Advanced Functional Materials 최신호(11월 13일자) 표지논문 (Cover of the Issue)으로 게재됐다. 잉크젯 프린팅은 그동안 포토리소그래피방법으로 반도체 잉크를 가두어 둘 수 있는 뱅크 (bank)를 만들어 이를 해결해왔으나, 고가의 장비와 복잡한 공정을 사용하기 때문에 인쇄전자소자의 상용화를 막는 가장 큰 걸림돌이었다.연구팀은 유기용매를 고분자 기판에 잉크젯 하여 마이크론 크기의 우물 모양 패턴 어레이를 손쉽게 제조하고, 이를 뱅크로 이용하여 잉크젯 프린팅 공정의 정밀도를 높이는데 성공했다. 개발된 기술은 용매 방울이 고분자 박막을 녹일 때 우물모양의 마이크로 패턴을 만든다는 점에 착안하여 고안됐고 초소형 우물에 가두어진 유기반도체 잉크는 건조 과정에서 결정화가 극대화되어 우수한 특성을 나타냈다. 이 기술을 이용하면 기존 포토리소그래피 방법 대비 소모되는 공정 시간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있고 고성능 유기반도체 박막을 손쉽게 패터닝 할 수 있어 유연디스플레이 및 입을 수 컴퓨터 등의 차세대 전자소자를 제조하는데 활용 할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 패터닝이 필요한 유연디스플레이, 메모리 및 에너지 소자 등 다양한 분야에 새로운 리소그래피 공정으로 응용 가능할 것으로 기대된다. 연구팀은 “잉크젯으로 제조된 마이크로 우물을 이용하면 유기반도체 층을 원하는 위치에 형성이 가능하여 소자의 정밀도를 높일 수 있을 뿐만이 아니라 복잡한 리소그래피 공정을 거치지 않아 유기전자 소자의 제조단가를 획기적으로 낮출 수 있는 새로운 가능성을 연 것”이라고 연구의의를 밝혔다. 이 연구는 그 우수성을 인정받아서 재료분야의 세계 최고 권위지인 어드밴스드 펑셔널 머터리얼스 “Advanced Functional Materials”에 11월 13일자 표지 논문으로 출간됐고 관련기술은 기업 및 연구소와 상업화를 논의 중이다.