△ 유연한 투명전극 유연성 실험. A4 용지 크기로 만든 플렉시블 투명전극이 휘어진 상태(a)와 종이처럼 구긴 상태(b)에서도 정상적으로 작동해 전구가 켜진 모습.

종이처럼 접고 구겨도 작동하는 유연한 투명전극 개발

광주과기원 이광희 교수 "상용화 조건 만족…투명디스플레이 앞당겨"



(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 국내 연구진이 종이처럼 구기거나 1천 번 이상 접어도 성능이 그대로 유지되는 유연한(flexible) 투명전극을 개발했다.

광주과학기술원(GIST) 이광희 교수팀은 19일 과학저널 '네이처 커뮤니케이션스'(Nature Communications)에서 아민기(-NH₂) 화합물로 만든 유연한 기판 위에 금속박막을 만들고 반사방지 코팅을 하는 방식으로 상용화 조건을 만족하는 유연한 투명전극을 만들었다고 밝혔다.



투명전극은 각종 디스플레이와 태양전지 등의 핵심 부품으로 지금은 인듐주석산화물(ITO)과 투명전극 소재로 사용되고 있으나 ITO 전극은 깨지기 쉬운데다 유연한 기판에 적용하는 성능이 떨어져 유연한 디스플레이 등에는 사용할 수가 없었다.

유연하고 투명한 플렉시블 디스플레이 디스플레이나 착용형 전자기기 등의 상용화를 위해서는 기계적 유연성은 물론 광학적, 전기적 성능을 모두 만족하는 유연한 투명전극이 필요하다.

연구진은 분자구조 안에 아민기(-NH₂)가 있는 화합물로 만든 유연한 기판에 ITO 대신 아주 얇은 금속 박막을 만들고 반사방지 코팅을 하는 방식으로 투명성과 전기적, 기계적 성능 등 상용화 조건을 모두 만족하는 유연한 투명전극을 만들었다. 아민기는 기판과 금속박막 간 친화도를 높여주는 역할을 한다.

이 투명전극은 광투과도 95% 이상, 면저항 10Ω/sq 이하로 우수한 특성을 보였으며 1천 번 이상 반복해서 굽히거나 종이처럼 구겨져도 전극 성능이 전혀 떨어지지 않는 것으로 확인됐다.

이광희 교수는 "이 유연한 투명전극은 산업계 요구조건을 모두 만족하고 저렴하고 간단한 공정으로 제작되기 때문에 대면적화, 대량생산이 가능하다"며 "착용형 플렉시블 디스플레이 등의 상용화를 앞당기는 데 기여할 것"이라고 말했다.

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