유기전자재료 연구실은 고불소화 고분자 포토레지스트의 합성과 이를 활용한 OLED(유기발광다이오드) 미세패터닝 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 고불소화 포토레지스트는 기존의 포토리소그래피 공정에서 발생하는 유기재료 손상 문제를 해결하기 위해 개발된 소재로, 불소계 용매에 대한 높은 용해도와 우수한 내식성을 특징으로 합니다. 이러한 특성 덕분에 OLED와 같은 유기전자소자 제조 시 미세한 패턴을 정밀하게 구현할 수 있으며, 리프트-오프 및 건식 에칭 공정 모두에 적용이 가능합니다. 연구실에서는 오르쏘니트로벤질에스터, 스피로피란 등 다양한 광반응성 기능기를 고분자 사슬에 도입하여 자외선 노광 시 주쇄 절단 또는 이성화 반응을 유도함으로써, 노광 부위의 용해도를 조절하는 기술을 개발하였습니다. 이를 통해 3㎛ 이하의 고해상도 패턴 형성이 가능해졌으며, OLED 픽셀의 대면적·고해상도 제조에 필수적인 기반 기술로 자리매김하고 있습니다. 또한, 첨가제 없이 고불소계 용제만을 사용해 패턴을 제작할 수 있어, 유기재료층의 화학적 손상을 최소화할 수 있습니다. 이러한 연구는 산업통상자원부 및 한국산업기술평가관리원 등 다양한 국가 연구과제의 지원을 받아 진행되고 있으며, 관련 특허도 다수 출원 및 등록되어 있습니다. 앞으로도 고불소화 고분자 포토레지스트의 성능 향상과 OLED, QLED 등 차세대 디스플레이 소자 제조 공정의 혁신을 목표로 연구를 지속할 계획입니다.

본 연구실은 유기 및 무기 하이브리드 트랜지스터, 바이오센서, pH 센서 등 다양한 응용을 위한 고분자 및 복합소재 개발에도 활발히 참여하고 있습니다. 특히, 고분자 기반의 유기 박막 트랜지스터(OTFT), 인듐-아연-산화물(IZO) 박막 트랜지스터, 그리고 이들의 표면개질 및 패시베이션 기술을 통해 전기적 특성과 안정성을 동시에 향상시키는 연구를 수행하고 있습니다. 실라잔계 자기조립단분자막(SAM) 처리, PMMA 패시베이션, Zr 도핑 등 다양한 표면 및 계면 공정 기술을 적용하여, 이동도와 바이어스 안정성의 트레이드오프를 극복하고 있습니다. 또한, 콘크리트 구조물의 내구성 모니터링을 위한 pH 센서, 철근 부식 모니터링 센서 등 건설 및 환경 분야로의 융합 연구도 진행 중입니다. 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. 이외에도, 바이오센서, 전기화학 센서, 디지털 인버터 기반 가스 센서 등 다양한 응용 분야로 연구를 확장하고 있습니다. 유기전자재료 연구실은 소재 합성부터 소자 제작, 응용까지 전주기적 연구 역량을 바탕으로, 차세대 센서 및 트랜지스터 기술의 선도적 발전에 기여하고 있습니다.