꿈의 투명 디스플레이_전자부품연구원에서의 프린팅 기술 체험 / 성기은 학생

안녕하세요. ‘나의 인턴생활’에 오신 것을 환영합니다. 저는 블로그 기자 김재민이라고 합니다.

오늘 소개 해드릴 인턴생활에 대한 이야기는 나노융합학과에서 차세대 디스플레이 산업에 쓰일 기술에 대한 연구로 열심히 노력중인 성기은 학생의 이야기입니다.

Q. 자기소개와 현재 하시는 연구에 대해서 알려주세요.

A. 안녕하세요. 저는 나노융합학과 석사과정 4기 성기은 입니다. 저는 김연상 교수님 연구실에서 공부하고 있고, 반도체 물질인 ZnO를 박막 트랜지스터에 적용하기 위한 패터닝 방법에 대해서 연구하고 있어요.

이러한 패터닝 방법에 대한 연구는 전자소자를 제작 할 때 물질을 프린팅 할 수 있는 새로운 방법을 제시하는 것으로 이어지고, 디스플레이, 반도체 등 다양한 분야에 적용되어 저가 및 빠른 공정에 기여할 것이라 예상하고 있어요.

Q. 인턴은 어디로 다녀오셨고 왜 그 곳을 선택하셨어요?

A. 저는 지난 겨울에 분당에 있는 KETI(전자부품연구원)로 8주간 인턴을 다녀왔어요. KETI는 전자 정보 통신 연구기관으로 부품소재, 에너지디스플레이, 시스템 반도체, 정보통신 미디어, 융합산업, 총 다섯 개의 연구본부가 있어요. 이 중에서 저는 에너지디스플레이 연구본부에 속해있는 디스플레이 부품소재 연구센터에서 인턴생활을 했어요. 학교에서 진행하는 패터닝 연구는 새로운 아이디어를 통해 프린팅 기술에 접근하기 때문에 실제 산업현장에서 사용되는 프린팅 공정을 체험해보기 위해서 KETI를 선택하게 되었어요.

[사진] KETI 건물 전경 사진

Q. 그런데 프린팅 기술이 무엇이고 왜 사용하고 있나요?

A. 프린팅 기술은 우리 실생활에서 많이 쓰이는 프린터를 생각하시면 쉬울 것 같아요. 프린터는 잉크를 이용해 원하는 그림 또는 문자를 종이에 찍어 내자나요. 산업에서 전자소자를 제작 할 때도 찍어내고자 하는 물질을 잉크상태로 만들어서 특정 패턴을 가지고 있는 롤에 잉크를 묻혀서 기판에 프린팅을 하게 되요. 프린팅 공정에 대한 자세한 설명은 아래에 참조된 블로그를 보시면 나와있어요. 기존에는 전자소자의 패턴을 형성 하기 위해 금형을 제작해 노광 공정과 식각 공정을 이용 하기 때문에 공정 비용이 비싸고 시간도 오래 걸려요. 하지만, 프린팅 공정 기술을 이용해서 전자소자를 만들게 되면 가격이 훨씬 저렴하고 쉽고 빠르게 대면적으로 소자제작이 가능하기 때문에 현재 많은 연구가 진행 되고 있어요.

(참조 : http://blog.naver.com/bkpark777?Redirect=Log&logNo=80118607748)

(LGD 롤프린트 개발 : http://www.etnews.com/news/device/energy/2051473_1480.html)

Q. KETI에서는 어떤 일을 하셨어요?

A. 디스플레이 부품소재 연구센터에 계신 이찬재 박사님 연구팀에서 OLED(유기발광소자)의 전극형성을 위한 프린팅 기술에 대해 연구했어요. 이 때 사용했던 프린팅 방법은 Gravure off-set 프린팅이라고 해요. 이 방법은 패턴모양을 표면에 가지고 있는 원통형의 롤에 잉크를 묻혀 칼날을 이용해 표면을 긁어내면 오목한 패턴모양을 가진 부분에만 잉크가 남아있게 되고 이를 기판에 전사하는 방법입니다[사진 3]. 주로 잡지나 카탈로그 사진 등의 인쇄에 널리 사용되던 방법이기도 해요. 그래서 저는 Gravure off-set 프린팅방법을 이용해서 유리기판에 은 paste를 프린팅 했는데, [사진 4] 가 유리기판에 은 paste가 프린팅 된 모습 이에요. 실제로 전자소자를 만들기 위해서는 사진에 나와있는 패턴의 사이즈보다 훨씬 더 작은 마이크로 단위의 패턴도 깔끔하게 나와야 해요. 그런데, Gravure off-set 프린팅 방법을 이용해 사진에서보다 더 작은 사이즈의 패턴을 프린팅 하게 되면 패턴이 깔끔하게 나오지 않는다는 문제점이 알려져 있어요. 그래서 저는 프린터의 패턴부분과 잉크 사이에 유기 단분자층을 형성시킴으로써 표면 에너지를 낮춰 잉크가 패턴부분에서 잘 떨어지게 해서 문제점을 해결하려고 하였어요. 하지만, 짧은 인턴기간 안에 그 문제점을 해결하지는 못하고 인턴을 마무리 하게 되었습니다. ^^;;

[사진]

(a) gravure off-set 프린팅 장비

(b) 프린팅원리: pattern roll에 잉크를 묻혀 표면을 칼날로 긁어내고 패턴모양에 남아있는

잉크를 blanket roll로 옮긴 뒤 blanket roll에서 최종기판으로 옮김으로써 프린팅이 되게 된다.

Q. 연구소 생활은 어떠셨나요?

A. 연구소에서는 한 분야에 대해서 박사님과 위촉연구원 두 세 명이 한 팀을 이루고 있어요. 위촉연구원들은 연구소에서 학연과정에 있거나 대학교를 갓 졸업한 학사연구원으로 대부분 나이가 저와 비슷해요. 실험은 박사님의 지도하에 위촉연구원들이 하므로 일을 하는 분위기는 학교와 비슷했어요. 그리고 학교와는 달리 종종 외부 기관에서 의뢰 받아서 하는 일들이 있었어요. 새로운 기판에 대한 테스트를 해보는 일, 여러 조건을 가진 박막의 두께를 측정하는 일 등 비교적 간단하지만 중요한 일들을 의뢰 받아서 진행하였어요. 이렇게 의뢰 받는 일들을 진행하면서 학교에서는 보지 못했던 시야를 넓힐 수 있어서 좋았습니다.

Q. 연구소로 인턴을 가고 싶은 학생에게 하고 싶은 말 한마디 부탁 드려요.

A. 연구소는 학교와 회사의 중간단계에 위치한 곳이에요. 일을 하는 방식은 학교와 비슷하게 흘러가지만 연구분야는 새로운 아이디어를 중심으로 진행되는 학교에 비해 좀 더 산업에 가까운 연구를 진행하고 있어요. 학교에서 진행하는 연구도 좋지만 연구소에서 인턴생활을 경험하고 나면 산업계에서 주요한 이슈를 직접 접하게 되어 이후에 나의 연구방향을 폭넓게 바라보는데 큰 도움이 될 거에요.

감사합니다 성기은 학생 ^^