후속연구

• 따라서 유기/나노태양전지와 같은 혼합박막 계면 구조를 효율적으로 제어하는 방법에 대한 기초적인 연구개발, 특히 고분자/유기소재와 인접하는 전극 및 무기박막의 다양한 나노-계면구조에 대한 특성화/분석연구에 대한 기초연구가 필요하다. 이러한 나노 scale 계면특성 제어는 이들 소자의 효율을 향상시킬 수 있는 기초적 지식을 제공할 뿐 아니라, 쉽고 빠르게 소자를 형성할 수 있는 프린팅 법에 의한 박막형성을 균일하게 할 수 있고, 이러한 전자소자의 모듈화에 필요한 패턴공정을 더욱 정밀하게 할 수 있는 원천기술이 되므로 유기소자의 낮은 특성과 공정기술 부재에 머무르고 있는 한계를 뛰어넘을 수 있다.
• 현재 국내외에서 추진되는 플렉시블 디스플레이를 중심으로 한 미래 유망산업 아이템에 대한 선도 기술개발을 위해서는 OLED, 유기태양전지, 유기고분자계 센서 등 플렉시블 유기 전자 소자의 프린팅 기술과 이에 관련된 소재의 표면/계면 특성의 효과적인 제어기술, 유기물을 이용한 논리소자 설계 기술 그리고 이의 연속 생산기술인 롤투롤(Roll-to-Roll) 공정기술 등에 집중적인 관심이 계속되고 있다. 보다 고해상도의 인쇄소자에서는 간격20/m, 선폭 20/zm 이하 수준의 인쇄가 다양한 방법으로 가능할 수 있다는 초기 결과가 보이고 있는데, 초박형/집적형의 유기 전자소자(그림 1 참조)의 요구 특성에 맞도록 기능성 유/무기 소재 간의 계면 적합성을 만족시키기 위한 연구가 필요하다고 생각되며, 이러한 기술이 확보되어야 프린팅 기술에 의한 다층소자의 제작기술이 본격적으로 가능해질 것이다.
• 향후 급속하게 발전할 것으로 예상되는 플렉서블 전자소자 및 디스플레이 (Flexible electronics & Flexible display), 유기태양전지 등 분야에서 국내 기업의 기술적 우위를 가져옴으로써 미래 시장 선점과 신규 고용 창출, 새로운 산업화의 원동력 등의 기여효과를 얻을 수 있다. 본 연구 분야에 대하여 미국, 일본 유럽에서는 대학, 연구소를 중심으로 활발한 연구가 진행되고 있으며, 기술적인 가능성을 보여주고 있는 벤처 기 업들도 많아지고 있는 추세이므로, 서둘러서 기술 개발을 한다면 우리나라의 강점인 반도체/디스플레이 공정 기술 및 IT인프라를 바탕으로 선진국과의 기술 격차를 극복하고, 새로운 산업을 선도할 수 있을 것으로 생각된다.
• 유기 전자소자 기술은 향후 LCD를 대체하여 광범위한 산업에 적용될 수 있는 핵심 기반 기술이므로 기술적 확산과 파급효과를 크게 가질 수 있을 것으로 예상된다. 특히 우리나라 경제를 이끌고 있는 반도체 및 디스플레이산업에는 초저가 생산 기술을 제공하여 국제적인 경쟁력을 높일 수 있고 새롭게 대두되고 있는 유해가스 등 화학/ 생물학적 센서 개발 등에 적용이 가능하며.
• 특히 우리나라 경제를 이끌고 있는 반도체 및 디스플레이산업에는 초저가 생산 기술을 제공하여 국제적인 경쟁력을 높일 수 있고 새롭게 대두되고 있는 유해가스 등 화학/ 생물학적 센서 개발 등에 적용이 가능하며. 향후 급속하게 발전할 것으로 예상되는 플렉서블 전자소자 및 디스플레이 (Flexible electronics & Flexible display), 유기태양전지 등 분야에서 국내 기업의 기술적 우위를 가져옴으로써 미래 시장 선점과 신규 고용 창출, 새로운 산업화의 원동력 등의 기여효과를 얻을 수 있다. 본 연구 분야에 대하여 미국, 일본 유럽에서는 대학, 연구소를 중심으로 활발한 연구가 진행되고 있으며, 기술적인 가능성을 보여주고 있는 벤처 기 업들도 많아지고 있는 추세이므로, 서둘러서 기술 개발을 한다면 우리나라의 강점인 반도체/디스플레이 공정 기술 및 IT인프라를 바탕으로 선진국과의 기술 격차를 극복하고, 새로운 산업을 선도할 수 있을 것으로 생각된다.
• Inkjet 및 Gravure printing 법에 의해 쉽게 이러한 패턴의 형성이 가능하며, Ag 혹은 Cu 입자 -고분자 복합체 잉크를 사용할 수 있다. 향후 단계에서는 카본 나노튜브, 무기 나노와이어, 유기물 전도체 등의 재료를 사용한 보조배선 등이 플렉서블소자의 성능 향상을 위해 필요한 연구라고 할 수 있다. Gravure 프린팅으로 형성한 전도체 패턴, 그리고 공정의 최적화를 위한 조절변수로서 gravure 프린팅 roll의 실린더에 새겨진 음각면 패턴의 형상 종류에 따른 박막의 두께 등 픔질에 미치는 일반적 경향을 그림 3에 나타내었다.
• 보다 고효율과 안정성을 겸비한 유기박막 태양전지의 개발을 위해서는 사용되는 재료의 분자구조와 소자 특성, 그리고 나노스케일의 Morphology의 연관성에 대한 기초연구를 충실하게 수행하여 molecular energetics, absorption, 전하 분리 및 수송(charge separation/transport), 자기조립 (selforganization) 등의 각 분야에서 최적화를 이루는 것이 중요하다. 향후 이 방식으로 이론치의 광전변환 효율에 근접하는 값을 달성하고 이를 적용한 모듈 생산기술이 개발될 경우 실리콘 태양전지나 최근에 주목받고 있는 염료 감응형 태양전지보다 더 싼 가격으로 태양광 발전이 가능할 수 있을 것이다.