강한 빛으로 고성능 투명전극 만든다

이건재 교수팀 "전류 6배 이상 잘 통해"

한국연구재단(이사장 조무제)은 이건재 교수(KAIST) 연구팀이 은(銀) 나노와이어에 플래시 빛을 쬐어 휘어지는 디스플레이의 핵심 소재인 고성능 유연 투명전극을 제작했다고 6일 밝혔다.

은 나노와이어는 머리카락 두께의 1000분의 1정도로 얇고 미세한 실로 구부릴 수 있는 성질을 가져 투명전극 제조 소재로 주목받고 있다.

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

플래시 빛을 쬐어 은 나노와이어가 그물망처럼 연결된 사진

연구팀은 이같은 난제를 극복하기 위해, 자외선부터 적외선까지 넓은 파장을 갖는 플래시 빛을 강하게 쬐어 전기가 잘 통하고 기판에서 잘 안 떨어지는 유연 투명전극을 만들었다. 자외선이 은 나노와이어의 교차지점에서만 강한 열을 발생시킨다는 점을 이용해 그물망처럼 연결시켜 접촉저항을 낮춘 것이다.

이번 연구성과로 은 나노와이어 투명전극의 전기저항을 낮춰 기존에 비해 전류를 6배 이상 잘 통하게 했다. 또한 플래시 빛의 적외선은 플라스틱 기판과 투명전극 사이에 열적 상호작용을 일으키도록 해 접착력을 3배 이상 증가시키고 나노와이어가 기판으로부터 잘 떨어지는 문제도 해결했다.

이건재 교수는 “이번 연구성과는 빛과 나노물질의 상호작용을 이용해 전기가 잘 통하는 고성능의 유연한 투명전극을 개발한 것"이라며 "나아가, 공동 연구팀인 주식회사 BSP 박홍진 대표와 협력해 대면적 양산용 플래시광 장비를 개발, 상용화했다"고 강조했다.