[테크월드=선연수 기자] 한국과학기술연구원 (KIST)이 휘어지고 늘어나는 대형 투명전극 개발에 성공했다. 이를 통해 투명한 은 나노와이어 전극을 A4 용지 크기 이상의 대면적으로 제작할 수 있을 것으로 기대된다.

 

이번 연구는 광전하이브리드연구센터 이상수, 손정곤 박사 연구팀이 진행했으며, 미리 늘려놓은 기판 위에 나노와이어를 배치한 다음 늘어난 기판을 다시 이완시킬 때 나노와이어가 부러지거나 손상되는 현상을 극복하고자 나노와이어 네트워크에 용매를 접촉한 상태에서 늘임-이완을 진행하는 공정을 새롭게 제안했다.

용매에 접촉하면 나노와이어가 젖으면서 나노와이어 사이의 마찰 저항이 감소해, 기판과 함께 안정적으로 변형될 수 있게 된다. 이로 인해 나노와이어 네트워크가 부러지거나 나노와이어 층이 벗겨지는 불안정한 상태를 벗어날 수 있게 되는 것이다.

이렇게 제조된 은 나노와이어 네트워크 필름은 50% 이상 늘어날 수 있으며, 5000번이 넘는 반복적인 늘임에도 투명성과 전도성을 안정적으로 유지했다. 또한, 마찰저항을 경감시키는 용매로서 에탄올 등과 함께 물이 좋은 결과를 보임으로써 저렴하고 친환경적인 공정을 구성에 대한 가능성이 입증됐다.

 

KIST 연구진은 개발된 제작 공정으로 A4 종이 크기의 기판에도 휘어있는 은 나노와이어 네트워크 필름을 형성 할 수 있었고, 이를 통해 어른 손바닥 크기의 신축성 투명 디스플레이를 구현할 수 있었다. 다양한 기계적 변형을 가함에도 불구하고 디스플레이 소자의 발광효율은 일정하게 유지됐으며, 빛을 내는 발광체 층 이외에는 모두 투명한 투명 디스플레이로서의 적용 가능성 또한 입증한 셈이다.

KIST 손정곤 박사는 “대면적화 양산 공정에도 사용될 수 있어 고기능성 스마트웨어를 포함한 웨어러블 전자기기 산업과 의료기기 분야에 새로운 파급력을 가져올 것”으로 기대했다.

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