투명전극의 전도성과 내구성을 동시에 높이는 새로운 기술이 개발됐다. 울산과학기술원(UNIST) 화학과 권태혁 교수 연구팀은 한전 전력연구원 서지훈 박사, KAIST 조은애 교수, 수원대학교 박상원 교수와 공동으로 ‘은(Ag) 나노와이어’의 절연 피복을 교체해 전극 성능을 향상시키는 기술을 개발했다고 29일 밝혔다. 이번 기술은 복잡한 장비나 고온 공정 없이 간단한 용액 스핀 코팅만으로 구현할 수 있다. 연구팀은 은 나노와이어 표면을 감싸 전기 흐름을 방해하던 절연 피복 PVP(Polyvinylpyrrolidone)를 에틸렌글리콜(EG) 용액을 이용해 제거하고, 그 자리에 전도성 보호막을 새로 형성하는 데 성공했다. 은 나노와이어는 머리카락보다 수천 배 가는 금속 실로, 이를 얽히게 배열하면 빛을 투과하면서도 전기가 통하는 투명전극이 된다. 하지만 제조 과정에서 생기는 PVP 피복이 전류 흐름을 차단해 전극 전체의 전기 저항을 높이는 문제가 있었다. 연구팀은 에틸렌글리콜 용액을 사용해 PVP를 제거한 뒤, 전기 전도성을 유지하면서도 수분으로부터 은 나노와이어를 보호하는 새로운 막을 형성했다. 이 막은 전류 흐름을 향상시키는 동시에 투명도를 높이고, 장시간 사용
최근 광주과학기술원은 종이처럼 구기거나 1,000회 이상 접어도 성능이 그대로 유지되는 유연한(플렉시블) 투명전극을 개발했다. 개발된 투명전극은 매우 유연하면서도 광투과도, 면저항 등 상용화를 위한 산업계의 요구조건을 모두 만족시켰으며, 투명전극을 활용한 투명 디스플레이의 상용화를 앞당겼다는 점에서 의미가 매우 크다. 투명전극은 가시광 영역에서 높은 광 투과도를 지녀 투명하며, 각종 디스플레이와 태양전지 등에 사용되는 핵심 부품으로서 면 저항이 낮을수록 고성능을 구현할 수 있다. 최근 플렉시블 전자소자에 대한 요구가 커지면서, 핵심 부품인 플렉시블 투명전극에 대한 관심도 높아지고 있다. 현재 디스플레이 등의 전자소자에 가장 보편적으로 사용되는 투명전극은 인듐 산화물에 주석산화물이 도핑된 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide; ITO) 박막이다. 그러나 ITO는 굽히거나 휘었을 때, 깨지기 쉬운 특성을 가지고 있어 플렉시블 투명전극으로 사용하기 어렵다. 투명전극은 전자소자의 핵심부품이기 때문에, 기존 ITO 투명전극을 대체 가능한 고사양(기계적 유연성, 광 투과도 85% 이상, 면저항 15 Ω/sq 이하)의 플렉시블 투명전극 기술이 시급한 과제로 여
국내 연구진이 휠 수 있는 디스플레이에 적용 가능한 투명전극 개발에 성공했다. 이에 따라 향후 플렉시블(Flexible) 터치 패널 등에 널리 적용될 전망이다. ETRI(한국전자통신연구원)는 면저항·투과도 특성을 동시에 제어 가능한 4인치 크기의 대면적 고품질의 그래핀 합성기술을 최근 개발했다. 연필심의 재료인 흑연 한개층을 말하는‘그래핀’은 탄소원자들이 벌집모양으로 배열된 얇은 막 형태의 나노소재로 두께가 0.3nm(나노) 크기로, 사람 머리카락 두께의 백만분의 1 수준이다. 전기가 잘 전달되는 전도성, 높은 투과도, 우수한 유연성 등 특성을 갖고 있다. 현재 휘어지는 디스플레이에는 주로 인듐 주석 산화물(ITO)이 많이 쓰인다. 하지만 ITO는 소재의 한계성과 휠 때 깨짐현상 등으로 문제점이 있다. 이의 대체재로 급부상 중인 것이 그래핀, 메탈 메쉬(Metal mesh), 나노와이어(Nano wire) 등이 있다. ETRI는 지난 7일, 나노와이어에 이어 그래핀을 투명전극으로 적용하는데 성공했다. 그동안 그래핀은 원자 한 층의 두께로 인해 투과도면에서는 우수한 특성을 보여주었지만 면저항을 낮추는데는 어려움이 있어 왔다.
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