<사진은 정과부 화상>
국내 연구진이 컴퓨터나 휴대폰의 액정패널과 터치스크린 등에 사용되는 ‘투명전극’을 저비용으로 대량 제조할 수 있는 원천기술을 개발했다. 이 기술을 적용하면 차세대 디스플레이의 유연성을 높여 휘는 디스플레이 상용화를 앞당길 것으로 기대된다.
한국전기연구원 이건웅 박사팀은 초박막 제조가 가능하고 공정단가를 획기적으로 낮출 수 있는 탄소나노튜브 투명전극 제조용 일액형(一液形) 코팅액을 세계최초로 개발했다고 20일 밝혔다.
그동안 투명전극 제조엔 산화인듐주석(ITO)이 많이 이용돼 왔다. 그러나 ITO를 이용할 경우 고온·고압에서 물리적 증착을 통해서만 투명전극의 제조가 가능해 구부릴 수 없는 등 활용도가 떨어지는 단점이 있었다.
대안으로 탄소나노튜브(CNT)가 주목받고 있지만 기존 유리 또는 고분자 기판 위에 탄소나노튜브만을 단독 코팅하거나 분리해 다중 코팅하는 방식은 복잡하고 접착력도 떨어져 상업화가 어려웠다.
하지만 이 박사팀이 개발한 이 기술은 탄소나노튜브, 용매, 바인더, 안정제, 균일제 등 5개 이상으로 구성된 성분들을 포함하는 하나의 코팅액(일액형 코팅액)을 제조, 활용하는 방식이다.
이는 나노튜브의 정제 및 고농도 분산과 용액 내 분산 안정화 기술, 각 성분들간의 용액상 평형 유지 등 재료설계 기술 등을 통해 가능했다.
특히 탄소나노튜브 순수용액에 다른 성분이 추가될 경우 탄소나노튜브 안정화가 쉽게 깨지는데 이를 해결한 것이 최대 성과다.
이 박사는 “한 번의 습식코팅만으로 10∼100nm(나노미터) 수준의 초박막 투명전극 제조가 가능하기 때문에 공정단가를 50% 이상 절감할 수 있다”며 “특히 향후 ITO를 대체하는 디스플레이용 투명전극, 터치스크린 패널, 간편하게 휴대가 가능한 플렉시블(휘어지는) 디스플레이 등의 유연 전극으로 활용할 수 있다고 설명했다./economist@fnnews.com이재원기자
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