붙였다~떼었다~ '스티커형 소자'…"유연하네!"

[사진제공=광주과학원]

[아시아경제 정종오 기자]어디든 붙였다 뗄 수 있는 스티커형 전자소자가 개발돼 눈길을 끌고 있다. 이 성질을 이용하면 종이나 피부, 요철이 있는 곡면에도 전자소자를 스티커처럼 붙일 수 있다. 이 기술은 탈부착형 디스플레이, 태양전지, 배터리, 의료와 환경 모니터링 센서 등에 응용될 수 있다.

광주과학기술원(총장 김영준) 고흥조 교수 연구팀이 개발한 이번 기술은 두껍고 딱딱한 기판을 머리카락 굵기의 10분의1에 해당하는 초박막 기판으로 대체해 전자소자의 유연성을 높였다. 이렇게 만들어진 전자소자를 원하는 곳에 자유롭게 붙였다 떼었다 할 수 있도록 스티커에 인쇄하는 기술을 개발했다.

A4 종이보다 10배 얇은 초박막 기판은 너무 얇아서 그 위에 직접 소자를 제작하기는 어렵다. 대신 초박막 기판을 지지해주는 보조기판에 소자를 제작하고 스티커 등으로 옮겨 찍어 원하는 곳에 붙일 수 있도록 했다. 전사인쇄방식을 통해 간접적으로 소자를 제작하게 된 것이다.

연구팀은 '비가 온 뒤 하수구에 흙이나 낙엽들이 몰리는 현상'에 착안해 요철 구조를 갖는 기판 위에 고분자 희생층을 코팅했다. 소자를 제작할 때는 강한 접착력으로 초박막 기판을 붙잡아 주는 한편 전사 인쇄시에는 희생층이 물에 녹아 대부분이 없어진다. 이 건조과정에서 잔여물이 요철 구조 주위에 몰려서 접착력이 적당히 떨어지도록 해 소자제작과 뒤이은 인쇄공정 두 가지의 안정성을 모두 높였다.

이번 기술은 기판의 뛰어난 유연성으로 인해 롤에 기판을 감았다 풀 수 있어 차세대 디스플레이 프린팅 기술인 롤투롤(두루마리처럼 말린 얇은 기판에 연속적으로 인쇄하는 기법) 공정에도 적용할 수 있다.

고 교수는 "이번 연구는 직접적으로 공정할 수 없는 곳에서도 심미성을 유지하면서 전자소자 기능을 부여할 수 있다"며 "스티커형 디스플레이, 에너지 전환 소자, 의료와 환경 모니터링 센서 등에 적용할 수 있다"고 말했다.

정종오 기자 ikokid@