유기전자재료 연구실

신소재공학과 정병준

유기전자재료 연구실은 고분자화학 및 신소재공학을 기반으로 차세대 유기전자소자 및 관련 소재 개발에 주력하고 있습니다. 특히, 고불소화 고분자 포토레지스트의 합성과 이를 활용한 OLED, QLED 등 유기발광소자의 미세패터닝 공정 기술 개발에서 국내외적으로 높은 연구 역량을 보유하고 있습니다. 고불소화 포토레지스트는 불소계 용매에 대한 우수한 용해도와 내식성을 바탕으로, 유기재료층의 손상을 최소화하면서도 3㎛ 이하의 고해상도 패턴 구현이 가능하여, 대면적·고해상도 디스플레이 제조에 필수적인 핵심 소재로 주목받고 있습니다. 연구실은 오르쏘니트로벤질에스터, 스피로피란 등 다양한 광반응성 기능기를 도입한 고분자 소재를 개발하여, 자외선 노광 시 주쇄 절단 또는 이성화 반응을 유도함으로써, 노광 부위의 용해도를 정밀하게 제어하는 기술을 확보하였습니다. 이를 통해 리프트-오프, 건식 에칭 등 다양한 미세패터닝 공정에 적용할 수 있으며, OLED, QLED, 유기전자소자 등 차세대 디스플레이 및 전자소자 제조의 혁신을 이끌고 있습니다. 관련 연구는 산업통상자원부, 한국산업기술평가관리원 등 국가 연구과제의 지원을 받아 활발히 진행 중이며, 다수의 특허와 논문을 통해 그 우수성을 인정받고 있습니다. 또한, 유기 및 무기 하이브리드 트랜지스터, 바이오센서, pH 센서 등 다양한 응용을 위한 고분자 및 복합소재 개발에도 집중하고 있습니다. 실라잔계 자기조립단분자막(SAM) 처리, PMMA 패시베이션, Zr 도핑 등 표면 및 계면 공정 기술을 적용하여, 유기 박막 트랜지스터(OTFT)와 인듐-아연-산화물(IZO) 박막 트랜지스터의 전기적 특성과 안정성을 동시에 향상시키는 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 기술은 차세대 플렉서블 전자소자, 웨어러블 디바이스 등 다양한 분야에 적용될 수 있습니다. 특히, 콘크리트 구조물의 내구성 모니터링을 위한 pH 센서, 철근 부식 모니터링 센서 등 건설 및 환경 분야로의 융합 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 나일블루, 아닐린블루, 콩고레드 등 다양한 염료를 셀룰로오스, 나일론 등 고분자 기판에 공유결합시켜, 내구성과 응답성이 뛰어난 센서를 개발하였으며, 실제 콘크리트 내부에서의 적용 가능성도 검증하였습니다. 이러한 센서들은 비파괴적이고 실시간 모니터링이 가능하여, 인프라 구조물의 수명 연장과 유지보수 비용 절감에 기여할 수 있습니다. 유기전자재료 연구실은 소재 합성, 소자 제작, 응용까지 전주기적 연구 역량을 바탕으로, 차세대 디스플레이, 센서, 트랜지스터 등 다양한 분야에서 혁신적인 기술 개발을 선도하고 있습니다. 앞으로도 고분자화학과 신소재공학의 융합을 통해, 미래 유기전자소자 및 스마트 센서 기술의 발전에 지속적으로 기여할 계획입니다.