Seoul, Korea - A team of Korean researchers developed an ultra-thin circuit board that can easily be attached to and detached from any surface like a sticker. The new board can be attached onto paper, skin or even curvy surfaces, suggesting a variety of application usage, including attach/detachable display, solar battery and medical or environmental monitoring sensors.
The team of researchers at Gwangju Institute of Science and Technology headed by Professor Heung-jo Koh announced on the 24th that it developed a technique which replaced the thick and solid circuit board with an ultra-thin circuit board with one-tenth of a hair thickness, to enhance the flexibility of electronic devices by, for example, printing the circuit board onto a sticker.
The research was published by a prestigious scientific journal, the Advanced Functional Materials, as the cover thesis.
The ultra-thin circuit board was too thin to be made into a device on its own, thus the team created a device on an auxiliary board that supports the ultra-thin board, and printed it onto a sticker, so that the device can be placed on a desired location. Controlling the adhesiveness between the ultra-thin board and the auxiliary board was the key technique in this invention, because the two boards must tightly adhere to each other in the device production process, but the adhesion needed to be loose enough during the printing process.
The team printed an oxidized zinc (ZnO) thin film transistor onto an ultra-thin high-molecule board (SU-8), transfer-printed it onto various surfaces, such as plastic, paper and stickers and confirmed that the transistor worked normally.
The core technique was to control the adhesiveness between the boards by introducing a water-soluble sacrifice layer on the ultra-thin high molecule board. This new technique can be applied to the roll-to-roll processing, the next-generation display printing technology, because the board is so flexible that it can be wound up into a roll.
Prof. Koh commented, “by our research, we can now make an ultra-thin circuit board function on the place where the usual material couldn’t be processed, while maintaining an enhanced esthetics.”
붙였다 뗄 수 있는 스티커형 전자소자 개발
국내 연구진이 어디든지 쉽게 붙였다 뗄 수 있는 스티커 형태 전자소자를 개발했다. 종이나 피부, 요철이 있는 곡면에도 스티커처럼 붙일 수 있어 탈•부착 형식 디스플레이, 태양전지, 배터리, 의료 및 환경 모니터링 센서 등에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.
광주과학기술원 고흥조 교수 연구팀은 두껍고 딱딱한 기판을 머리카락 10분의 1 두께의 초박막 기판으로 대체해 전자소자의 유연성을 높이고 이를 스티커에 인쇄하는 기술을 개발했다고 24일 밝혔다.
연구결과는 재료과학 분야 권위지 `첨단기능성물질(Advanced Functional Materials)` 표지논문으로 게재됐다.
초박막 기판은 너무 얇아 직접 소자를 제작하기는 어렵다. 초박막 기판을 지지하는 보조기판에 소자를 제작해 스티커 등으로 옮겨 찍어 원하는 곳에 붙일 수 있도록 했다. 전사인쇄방식이다. 소자제작 과정에서는 초박막 기판과 보조기판 사이에 높은 접착력이 요구되는 반면에 뒤이은 전사과정에서는 낮은 접착력이 필요해 보조기판과의 접착력 조절여부가 관건이다.
연구팀은 초박막 고분자(SU-8) 기판 위에 산화아연(ZnO) 박막트랜지스터를 제작하고 이를 플라스틱이나 종이, 스티커, 볼펜 등에 100% 전사 인쇄해 소자의 성공적인 작동을 확인했다.
초박막 고분자 기판위에 물에 녹는 희생 층을 도입해 보조기판과의 접착력 조절에 성공한 것이 핵심이다. 이 기술은 기판의 뛰어난 유연성으로 인해 롤에 기판을 감았다 풀 수 있어 차세대 디스플레이 프린팅 기술인 롤투롤 공정에도 적용할 수 있다.
고 교수는 “이 연구는 직접 공정할 수 없는 곳에서도 심미성을 유지하면서 전자소자에 기능을 부여할 수 있다”고 밝혔다.
홍기범기자 kbhong@etnews.com
**Article provided by etnews [Korea IT News]
[Reference] : http://english.etnews.com/device/2739863_1304.html
