은 나노와이어의 한계 극복했나?!
By 김동진
2018-01-09 16:39:14 1454


한국연구재단은 주병권 교수(고려대학교)‧박영욱 교수(선문대학교) 연구팀이 은 나노와이어보다 100배 이상 긴 은 파이버를 제작해 발광효율이 획기적으로 향상된 디스플레이용 유연투명전극을 개발했다고 밝혔습니다.


은 파이버 전극 제조 공정도. 출처: 한국연구재단


은 나노와이어는 단면의 지름이 나노미터 단위인 작은 선 형태의 은이 네트워크 구조를 이루고 있는 물체입니다. 기존 투명전극(ITO)은 유연하지 못한 반면 은 나노와이어는 유연하면서도 전도도와 투명도가 우수해  향후 휘어지는 디스플레이 및 조명기기를 구현할 유연투명전극 소재로 각광받고 있습니다.


하지만 은 나노와이어를 OLED(유기발광다이오드) 디스플레이에 활용하기에는 나노선의 길이가 수십 마이크로미터(㎛)로 제한되어 전도도와 투명도 향상에 제약이 있고, 나노선들의 접합으로 인해 표면거칠기가 증가해 전기적으로 불안정한 한계가 있다고 하네요. 참고로 표면거칠기는 물질 표면에 생성되는 요철의 정도로서, 표면조도라고도 합니다.


은 파이버 전극의 주사전자현미경 및 카메라 사진. 출처: 한국연구재단


연구팀은 전기방사공정을 이용하여 길이가 수 센티미터(㎝)에 달하고 접합이 없는 은 파이버 전극을 개발하여 전도도와 투명도, 전기적인 안정성을 확보해냈습니다.


전기방사공정은 전기장으로 고분자 용액을 분사하여 파이버 형태로 제조하는 방식인데요. 공정이 간편하고 넓은 면적으로 제작이 가능하여 디스플레이 및 조명용 대형 OLED에도 적용될 수 있다고 합니다.


연구팀은 은 파이버의 두께와 밀도 조절을 통해 전도도와 투명도를 극대화했고, 그 결과 ITO를 이용한 OLED보다 19% 더 높은 에너지 변환 효율을 확인했습니다.