모니터나 휴대폰의 액정 패널, IT기기 터치스크린 등 첨단 디스플레이 산업의 핵심소재인 투명전극을 하나의 코팅액을 이용해 제조하는 신기술이 개발됐다.
한국전기연구원(원장 박동욱 www.keri.re.kr) 이건웅 박사팀은 최근 자체 기본연구사업을 통해 초박막 제조가 가능하고 공정단가를 획기적으로 낮출 수 있는 탄소나노튜브 투명전극 제조용 일액형(一液形) 코팅액을 세계 최초로 개발했다고 20일 밝혔다.
이 기술은 탄소나노튜브, 용매, 바인더, 안정제, 균일제 등 5개 이상으로 구성된 하나의 코팅액(일액형 코팅액)을 만들어 활용하는 방식이다. 일액형 코팅액을 개발하려면 나노튜브의 정제 및 고농도 분산과 용액 내 분산안정화 기술, 각 성분들간의 용액상 평형 유지 등 재료설계 문제를 해결해야 한다. 탄소나노튜브 순수용액에 하나의 성분을 추가하면 탄소나노튜브 안정화가 쉽게 깨져 5개 이상의 각 성분들간의 안정화 기술이 최대 난제였다.
연구진은 습식공정을 위한 클린룸에서 탄소나노튜브를 이용한 투명전극 제조방법을 찾았다.
일액형 코팅액 개발에 따라 연구진은 한 번의 습식코팅만으로 10-100㎚ 수준의 초박막 투명전극 제조가 가능해져 공정단가를 50% 이상 절감할 수 있을 것으로 내다봤다. 대면적 코팅이나 유연한 고분자 기판 위의 성형이 가능한 데다 박막에 함유된 나노튜브의 양을 극소화해 재료 단가도 절감할 수 있어 대체수요도 높을 것으로 예상했다.
이건웅 박사는 “이번에 개발된 기술은 디스플레이용 투명전극, 터치스크린 패널, 플렉시블 디스플레이, 태양전지 등의 각종 유연(flexible) 전극과 정전기 방지용 정전분산 필름 및 트레이, 전자파 차폐 필름, 자동차의 열선(熱線) 유리 등 각종 센서에도 다각적 활용이 가능하다”며 “정전분산 필름 및 투명 전도성 기능성 코팅 기술 및 터치스크린 패널용 투명전극에 대한 세부기술을 완료하고 관련기업으로 기술 이전을 검토하고 있다”고 말했다.
창원=임동식기자@전자신문, dslim@