종이처럼 1000번 접었다 펴도 거뜬한 투명전극 개발

광주과학기술원 연구팀이 개발한 플렉시블 투명전극은 휘어진 상태에서도 전구가 켜진다.(왼쪽) 이 투명전극을 종이처럼 구긴 뒤에도 정상적으로 작동하는 것을 볼 수 있다.(오른쪽) 광주과학기술원 제공

기존 인듐 주석 산화물 보다 유연하고 투명
웨어러블 기기·휴대용 전자신문 상용화에 활용

국내 연구진이 종이처럼 구기거나 1000번 넘게 접었다 펴도 성능이 그대로 유지되는 유연한 투명전극을 개발했다.

광주과학기술원(지스트) 이광희 신소재공학부 교수 연구팀은 19일 “기존 디스플레이용 투명전극 제작에 쓰이는 인듐 주석 산화물(ITO) 대신에 아민기 함유 산화물을 사용해 아주 유연하면서도 투명 디스플레이나 태양전지 등에 쓰일 수 있는 성능을 지닌 플렉시블 투명전극을 만들었다”고 밝혔다. 연구팀의 논문은 <네이처 커뮤니케이션스> 19일(현지시각)치에 실렸다.

웨어러블 전자기기나 휴대용 전자신문 등 상용화를 위해서는 종이처럼 유연하면서도 광학적·전기적 성능을 유지할 수 있는 투명전극이 필요하다. 하지만 현재 쓰이고 있는 인듐 주석 산화물 투명전극은 굽히거나 휘어지면 소자가 깨지기 쉽고 유연한 기판 위에 적용하면 성능이 떨어지는 한계가 있었다.

연구팀은 아민기 함유 화합물로 필름을 형성한 플렉시블 기판 위에 인듐 주석 화합물 대신 아주 얇은 금속박막을 만든 뒤 간단한 반사방지 코팅을 하는 방식을 고안해 산업계에서 요구하는 광투과도 등을 만족시키는 전극을 만들 수 있었다. 연구팀은 이 투명전극을 1000번 넘게 반복해 굽히거나 종이처럼 구겨도 성능이 전혀 떨어지지 않는 것을 확인했다고 밝혔다.

이광희 교수는 “산업계의 요구 조건을 모두 만족시키면서 저렴하고 간단한 공정으로 제작하기 때문에 투명전극의 대면적화 대량 생산이 가능하다”고 말했다.

이근영 선임기자 [e-mail]