[대학저널 이원지 기자] 경희대학교(총장 조인원) 정보전자신소재공학과 김한기 교수팀이 투명전극기술을 개발, 학계가 주목하고 있다.
사이언티픽 리포트(Scientific Report)는 지난 19일, 22일, 28일자 온라인판에 김 교수팀의 ‘롤투롤(R2R) 스퍼터와 슬롯다이 코팅 기술을 이용한 투명 전극 기술 개발’과 관련한 논문을 연속 게재했다.
투명 전극은 차세대 유기발광소자(OLED) 디스플레이는 물론, 터치패널, 유기태양전지, 페로브스카이트 태양전지, 스마트윈도우, 투명 히터, 에너지하베스팅 소자 등 다양한 분야에서 적용되는 핵심 소재로 저저항, 고투과, 유연 특성 이외에 대면직화를 통한 저가화가 핵심인 소재다. 특히 OLED 소자에 전류를 주입하거나 태양전지에서 생성된 전류를 추출, 터치 패널의 위치를 감지하는 소재이기 때문에 소자의 특성에 큰 영향을 미친다.
논문에서는 투명 전극과 관련해 ▲결정질 ITO 박막의 표면적을 표면 조성제어 스퍼터(Graded Sputtering)와 나노 Ag 에칭 기술을 통해 제어하는 기술▲ 대면적 롤투롤(R2R) 스퍼터 공정을 이용해 제작한 유연 변색 소자와 유연 투명 히터 소자 용 Cu 기반 대면적 유연 투명 전극 ▲ 롤투롤 슬롯다이 코팅을 통한 인쇄형 대면적 은나노와이어 투명전극의 특성과 이를 이용한 유연 터치패널 기술을 소개했다.
특히 28일에 게재된 연구는 대면적 코팅시 발생하는 은나노와이어 전극의 면저항의 불균일성과 황화 현상을 통한 은나노와이어의 불안정성의 문제점을 보완할 수 있는 롤투롤 슬롯 다이 코팅 공정 기술과 투명 보호 코팅 기술을 개발하여 고유연 투명 전극을 구현, 대면적 유연 터치 패널의 가능성을 제시했다.
김 교수는 "유연 OLED, 고효율 유기태양전지, 페로브스카이트 태양전지, 저가형 투명 히터, 유연터치패널, 스마트 윈도우 등에 활용할 수 있는 핵심 기술을 구현했다. 이 밖에 다양한 광전소자 분야에서도 응용될 수 있다"고 설명했다.
한편 이번 연구는 미래창조과학부 중견연구사업 및 삼성디스플레이 OLED 센터 사업 지원으로 수행됐다.
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