KAIST 이건재 교수팀, 은나노와이어에 플래시 빛 쬐어 고성능 유연투명전극 제작

플래시 빛을 통한 열처리기술로 차세대 디스플레이 핵심소재인 고성능 유연투명전극이 개발됐다.

한국연구재단(이사장 조무제)은 이건재 교수(KAIST) 연구팀이 은(銀) 나노와이어에 플래시 빛을 쬐어 휘어지는 디스플레이의 핵심 소재인 고성능 유연투명전극을 제작했다고 밝혔다.

은 나노와이어를 사용한 투명전극은 나노와이어 사이의 높은 접촉저항 때문에 전기가 잘 통하지 않았다. 또한 플라스틱 유연기판으로부터 쉽게 떨어지는 점이 한계로 지적되어 왔다.

연구팀은 자외선부터 적외선까지 넓은 파장을 갖는 플래시 빛을 강하게 쬐어 전기가 잘 통하고 기판에서 잘 안 떨어지는 유연투명전극을 만들었다. 자외선이 은 나노와이어의 교차지점에서만 강한 열을 발생시킨다는 점을 이용해 그물망처럼 연결시켜 접촉저항을 낮췄다. 이번 연구성과는 은 나노와이어 투명전극의 전기저항을 5Ω/sq로 낮춰 기존에 비해 전류를 6배 이상 잘 통하게 했다.

또한 플래시 빛의 적외선은 플라스틱 기판과 투명전극 사이에 열적 상호작용을 일으키도록 하여 접착력을 3배 이상 증가시켜 나노와이어가 기판으로부터 잘 떨어지는 문제도 해결했다.

이건재 교수는 “이번 연구성과는 빛과 나노물질의 상호작용을 이용하여 전기가 잘 통하는 고성능의 유연한 투명전극을 개발한 것이다. 빛을 활용하여 유연 전자소재의 경제성을 확보할 수 있다. 나아가 공동 연구팀인 주식회사 BSP 박홍진 대표와 협력하여 대면적 양산용 플래시광 장비를 개발하여 상용화하였다”라고 설명했다.

플래시광-물질 상호작용을 통한 열처리기술은 높은 생산성의 롤투롤 공정에 적용이 용이하고 대면적 양산 프로세싱이 가능하다는 점에서 차세대 유연 투명전자 소재/소자 개발 및 상용화에 크게 기여할 것으로 기대된다.

한편 이 연구성과는 미래창조과학부한국연구재단의 미래소재디스커버리사업의 지원으로 수행되었다. 자연과학 및 응용과학 분야 국제학술지인 어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials) 최신호 표지논문으로 2월 2일에 게재되었다.