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산업기술이 발전함과 동시에 최근 이동통신을 비롯한 IT 산업의 급속한 발전은 각종 전자, 정보통신에 있어 보다 작고 가볍고 휴대하기 편리하면서도 많은 기능들이 내장 및 통합되기를 요구하고 있다. 이와 같은 경향에 따라 소형화, 경량화 및 고 집접화로 향상된 기능을 가지는 각종 소자부품의 개발과 동시에 오염이 없는 친환경 기술 개발에 대한 요구가 끊임없이 제기되고 있다. 현재 산업분야에는 전통적인 패턴형성 공정인 리소그라피 공정이 사용되고 있다. 이 공정은 회로 층을 형성하는데 많은 단계가 필요하다. 여러 단계를 거치기 때문에 공정이 복잡하고 공정시간이 길다. 또한 ...

산업기술이 발전함과 동시에 최근 이동통신을 비롯한 IT 산업의 급속한 발전은 각종 전자, 정보통신에 있어 보다 작고 가볍고 휴대하기 편리하면서도 많은 기능들이 내장 및 통합되기를 요구하고 있다. 이와 같은 경향에 따라 소형화, 경량화 및 고 집접화로 향상된 기능을 가지는 각종 소자부품의 개발과 동시에 오염이 없는 친환경 기술 개발에 대한 요구가 끊임없이 제기되고 있다. 현재 산업분야에는 전통적인 패턴형성 공정인 리소그라피 공정이 사용되고 있다. 이 공정은 회로 층을 형성하는데 많은 단계가 필요하다. 여러 단계를 거치기 때문에 공정이 복잡하고 공정시간이 길다. 또한 식각공정에서 재료의 낭비가 많고 다량의 중금속이 포함된 폐수가 발생한다. 따라서 최근에는 기존 공정을 대체 할 수 있는 편리하고 빠른 전도선 제조공정에 큰 관심을 기울이고 있다. 이러한 요구조건에 적합한 기술로 잉크젯 프린팅 기술을 제시 할 수 있다. 잉크젯 프린팅 기술은 인쇄전자 기술의 하나로서 원하는 위치에 선택적으로 패턴 형성이 가능하여 전자재료의 낭비가 적고, 불필요한 화학적 폐기물의 배출을 최소화 할 수 있다. 또한 리소그라피 공정의 여러 단계를 획기적으로 줄일 수 있으며, 고가의 진공장비를 사용하지 않기 때문에 공정비용을 줄일 수 있다는 장점이 있다. 이러한 잉크젯 프린팅 기술은 장비의 개발과 동시에 전자재료의 개발이 중요하다. 특히 다양한 전자소자를 제작하기 위해서 전자재료의 개발은 필수요소이다. 현재 전자재료 개발의 한 분야로서 금속 및 금속산화물 나노입자 분산 잉크에 대한 연구가 진행되고 있다. 나노입자의 경우 벌크 상태일 때와 비교하여 미세 패턴 형성이 용이하다. 또한 전기적, 광학적, 자기적 및 기계적으로 고유 특성을 가지고 있어 금속 나노입자 잉크의 활용도는 매우 높다. 미세패턴을 형성하기 위한 전자재료 잉크는 점도, 농도, 표면장력, 첨가물 및 기판과의 적합성 등이 중요하게 작용하기 때문에 각 요소의 최적 조건을 확립해야 한다. 본 연구에서는 잉크젯 프린터에 적용할 수 있는 잉크를 제조하기 위해 졸-겔법을 사용한 금속산화물 전구체 잉크와 금속산화물 나노입자가 분산된 잉크 제조 방법을 개발하였다. 금속산화물 전구체 잉크는 졸-겔법을 사용하여 제조하였고, 전구체 잉크의 점도를 조절하기 위해 2% HEC (Hydroxy Ethylcellulose)를 사용하였다. 금속산화물 나노입자를 합성하기 위해서 폴리올(polyol)방법을 사용하였고, 합성된 나노입자를 다양한 용매에 분산시켜 나노입자 잉크를 제조하였다. 또한, 고 투명성 및 고 전도성 재료를 개발하기 위해 다양한 금속(Al, Ag)을 도핑하였다. 그리고 제조된 졸-겔 잉크를 잉크젯 프린팅에 응용할 수 있게 잉크 토출시험을 실시하였고, 원하는 패턴을 얻기 위해 기판의 표면 온도를 변화시켜 가며 패턴형성을 확인하였다. 최종적으로 금속산화물 나노입자의 비저항을 확인하였다.

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