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서울과학기술대학교 기계자동차공학과 강수민 교수가 한국기계연구원 김승만 박사와의 공동연구를 통해 개발한 ‘초박형 디스플레이를 제작을 위한 그래핀 기반 레이저 박리 기술’과 관련된 논문이 저명 국제 학술지인 『Nature Communications』에 9월 27일자로 게재되었다. (IF=14.7, Multidisciplinary Sciences 분야 JCR 상위 5%)

▲기계자동차공학과 강수민 교수

논문 제목: ‘Graphene-enabled laser lift-off for ultrathin displays’

(https://www.nature.com/articles/s41467-024-52661-3)

▲논문 표지

Laser lift-off (LLO) 공정은 유연 디스플레이 및 전자소자 제작의 최종 단계에서 캐리어 기판으로부터 유연 소자를 박리하는데 필수적으로 활용되는 기술이다. 하지만 LLO 공정 중에 발생하는 기계적 변형으로 인하여 기존 기술로는 두께 5 μm 이하의 초박형 유연 소자의 박리가 어려웠다. 본 연구에서는 LLO 공정에 합성 그래핀을 적용하여 공정 성능을 비약적으로 개선하였으며, 이를 통해 두께 3 μm의 초박형 디스플레이 소자를 기계적, 전기적 성능의 저하 없이 성공적으로 박리할 수 있음을 보고하였다. 또한 LLO 공정 중 그래핀의 역할을 ‘광 흡수율, 열 확산, 계면 접착력’의 세가지 물리적 측면에서 제시하고 실험과 수치해석을 통해 이를 규명하였다. 본 연구의 개발 기술은 레이저 박리 공정이 적용되는 차세대 디스플레이, 반도체 패키징 등 여러 첨단 산업 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

▲그래핀 기반 LLO 공정과 기존 공정의 박리 성능 비교