한국화학연구원은 화학소재연구본부 최영민 박사팀이 터치스크린패널, 투명 유연 디스플레이 및 조명 등 프린터블 전자제품에 사용되는 전극을 기존보다 성능향상과 생산단가를 대폭 낮출 수 있는 제조기술을 개발했다고 18일 밝혔다.

프린터블 전자·너지 소자 제작에 있어서 가장 핵심적인 기본 요소소재는 전극소재며, 좋은 품질의 전극을 만들기 위해서는 고전도성을 만족시킬수 있는 금속나노입자 합성기술이 핵심이다.

기존 은나노노소재의 경우 다양한 특징적인 장점에도 불구하고 가격적인 측면에서 한계점을 지니고 있다. 연구팀은 이 같은 단점을 극복하기 위해 지난해 2월 높은 전도성을 가지면서도 저가로 간편하게 제작할 수 있는 ‘구리나노입자’ 합성기술을 개발했다.


이번 연구에서는 이 구리나노입자 표면에 구리-주석 합금상을 형성시킨 새로운 나노입자를 개발, 구리나노소재의 장점을 극대화한 동시에 기존의 단점을 개선했다.

구리-주석 합금은 녹는점이 낮아서 순간적으로 적은 양의 빛을 줘도 높은 전도성을 띄는 전극을 형성한다. 투명한 저가 기판은 빛과 열에 의해 잘 손상된다는 단점이 있는데, 이번에 개발된 입자들로 전자회로를 만들면 에너지를 적게 줘도 되기 때문에 투명 기판의 손상도가 적다.

최영민 박사는 “이번에 개발한 구리합금 전극 제조기술은 기존 소재에 비하여 대기 중에서 대면적으로 저온 급속광소결이 가능해 저가 유연투명전극으로 활용할 수 있다는데 의미가 있다”고 밝혔다.

이번 연구성과는 케미스트리 오브 머티리얼즈 7월 12일자에 게재됐다.

대덕=구본혁기자 nbgkoo@sedaily.com