투명전극의 전도성과 내구성을 동시에 높이는 새로운 기술이 개발됐다. 울산과학기술원(UNIST) 화학과 권태혁 교수 연구팀은 한전 전력연구원 서지훈 박사, KAIST 조은애 교수, 수원대학교 박상원 교수와 공동으로 ‘은(Ag) 나노와이어’의 절연 피복을 교체해 전극 성능을 향상시키는 기술을 개발했다고 29일 밝혔다. 이번 기술은 복잡한 장비나 고온 공정 없이 간단한 용액 스핀 코팅만으로 구현할 수 있다. 연구팀은 은 나노와이어 표면을 감싸 전기 흐름을 방해하던 절연 피복 PVP(Polyvinylpyrrolidone)를 에틸렌글리콜(EG) 용액을 이용해 제거하고, 그 자리에 전도성 보호막을 새로 형성하는 데 성공했다. 은 나노와이어는 머리카락보다 수천 배 가는 금속 실로, 이를 얽히게 배열하면 빛을 투과하면서도 전기가 통하는 투명전극이 된다. 하지만 제조 과정에서 생기는 PVP 피복이 전류 흐름을 차단해 전극 전체의 전기 저항을 높이는 문제가 있었다. 연구팀은 에틸렌글리콜 용액을 사용해 PVP를 제거한 뒤, 전기 전도성을 유지하면서도 수분으로부터 은 나노와이어를 보호하는 새로운 막을 형성했다. 이 막은 전류 흐름을 향상시키는 동시에 투명도를 높이고, 장시간 사용
[첨단 헬로티] 전기적·광학적 효율 동시에 높인 고효율 마이크로 LED 개발 국내 연구진이 차세대 광원으로 주목받는 마이크로 LED의 전기적· 광학적 효율을 동시에 높이는 방법을 찾았다. 고려대학교 김태근 교수 연구팀은 최근 금속 이온의 전기화학적 도핑 방법으로 마이크로 LED의 전기, 광 효율을 높인 고효율 투명전극을 개발했다고 밝혔다. 마이크로 LED는 대형화가 쉽고 수명이 길어 미래형 디스플레이의 발전을 이끌 차세대 광원으로 주목받는 기술이다. 지난 10월 15일, 한국연구재단은 고려대학교 김태근 교수 연구팀이 금속 이온의 전기화학적 도핑 방법으로 마이크로 LED의 전기, 광 효율을 높인 고효율 투명전극을 개발했다고 밝혔다. ▲ 고려대학교 전기전자공학부 김태근 교수 마이크로 LED는 대형화가 쉽고 수명이 길어 미래형 디스플레이의 발전을 이끌 차세대 광원으로 주목받아왔다. 하지만 고해상도 마이크로 LED 디스플레이 구현을 위해서는 작고 제한된 픽셀(pixel) 면적에 효과적으로 전류를 주입해 빛의 추출을 극대화해야 하는 어려움이 있었다. 따라서 광학적·전기적 특성을 동시에 높이는 마이크로 LED 광원 제작 기술이 요구
▲대면적 유연 투명전극 1차 코팅과정 [첨단 헬로티] 엠에스웨이가 대면적 유연 투명전극 생산에 성공했다고 22일 밝혔다. 자유롭게 구겨지고 휘어지는 특성을 가진 유연 투명전극을 1.2미터 폭의 대면적 페트(PET) 필름 위에 LBL(Layer-by-Layer) 방식으로 코팅하는 데 성공한 것. 유연 투명전극은 기계적 유연성이 요구되는 다양한 전자제품에 없어서는 안 될 핵심 부품 소재다. 즉, 스마트윈도우, 터치스크린, OLED 디스플레이, OLED 조명, 유기 태양전지 등 적용될 수 있는 분야가 매우 다양하다. 업계에서는 오는 2020년까지 스마트윈도우 시장 규모는 약 62조 원, 터치스크린은 약 50조 원, OLED 조명은 약 10조 원, 유기 태양전지는 약 16조 원 수준까지 성장할 것으로 기대하고 있다. 투명전극이 이들 제품의 생산원가에서 차지하는 비중이 상당하다는 것을 고려하면, 엠에스웨이의 유연 투명전극은 글로벌 시장을 대상으로 하는 만큼 그 규모로 봤을 때 예상 매출을 가늠하기 어려울 만큼 큰 시장이다. 엠에스웨이 관계자는 “유연하면서도 투명한 플렉서블 디스플레이, 웨어러블 전자기기 등의 상용화를 위해서는 완벽에 가까운 기계적 유연성과
5G, 자율주행, AR, VR 등 하루가 다르게 변화하는 시장에서 테스트 계측 기업 역할이 더욱 중요해지고 있다. 더욱이 최첨단 기술을 테스트 하기 위해서는 R&D에 대한 투자를 게을리하지 않아야 한다. 키사이트의 경우, 2016년 회계연도 매출은 29억 달러를 기록했으며, R&D 투자는 전년 대비 11% 증가했다. 키사이트코리아 윤덕권 대표(사진 1)를 만나 테스트 계측 시장의 전반적인 트렌드와 올해 공략하고자 하는 산업 분야, 그리고 앞으로 출시될 신제품 등에 대해 들어봤다. ▲ 사진 1. 키사이트코리아 윤덕권 대표이사 Q. 단품 제공에서 솔루션 공급으로 전환한지 1년이 지났다. 자체 평가를 한다면? 단품은 물론 솔루션도 제공하는 것이 키사이트의 방향이다. 즉, 하드웨어 중심의 제품을 공급하는 기업에서, 소프트웨어 중심의 솔루션 기업으로의 전환을 목표로 한다. 산업 및 애플리케이션별 솔루션 조직으로의 강화를 위해 많은 노력을 했다. 대표적으로 키사이트 내부의 조직 변화를 시도했다. 본사 조직도 제품 중심의 조직에서 통신솔루션, 전자산업솔루션, 서비스솔루션의 솔루션 중심의 조직으로 개편하여, 각 타깃 산업에서 전체 라이프 사이클에 필요로 하는
국내 연구진이 OLED소자 적용을 위한 은 나노와이어 기반 유연 투명 복합 전극을 개발했다. 전도성 및 투과도가 좋지만 표면 거칠기 및 외부 환경에 대한 취약점 등을 가지는 나노와이어의 특성을 개선하기 위해 IZO 박막과 PEDOT:PSS 박막을 적용해 제작됐다. 제작된 복합 전극은 전기적, 화학적, 물리적 자극에 대해 안정적인 특성을 보였으며 우수한 유연성, 투과도 및 전도성을 보였다. 복합전극을 이용해 제작된 OLED소자는 기존의 상용화된 ITO 전극 기반 소자 대비 향상된 효율을 보였다. 고려대 주병권 교수와 박영욱 연구교수연구팀이 은 나노와이어, 아연 산화물(IZO), 전도성 고분자(PEDOT:PSS)를 층층이 쌓아올려 결합한, 발광 효율과 소자 유연성이 대폭 향상된 투명 유연 디스플레이용 전극을 개발했다. 전도성 고분자는 분자량이 큰 분자로 이루어진 물질 중 전류가 비교적 잘 통하는 것으로, 휘어지고 가벼운 특징 때문에 최근 LED, 태양전지, 각종 디스플레이 등으로 개발되고 있다. 디스플레이와 각종 광전자소자의 전극용 물질로는 전도도와 투명도가 우수한 주석 산화물(ITO)을 많이 사용했다. 그러나 주석은 가격이 비싸고 고온 공정에서 제작해야 하며
최근 광주과학기술원은 종이처럼 구기거나 1,000회 이상 접어도 성능이 그대로 유지되는 유연한(플렉시블) 투명전극을 개발했다. 개발된 투명전극은 매우 유연하면서도 광투과도, 면저항 등 상용화를 위한 산업계의 요구조건을 모두 만족시켰으며, 투명전극을 활용한 투명 디스플레이의 상용화를 앞당겼다는 점에서 의미가 매우 크다. 투명전극은 가시광 영역에서 높은 광 투과도를 지녀 투명하며, 각종 디스플레이와 태양전지 등에 사용되는 핵심 부품으로서 면 저항이 낮을수록 고성능을 구현할 수 있다. 최근 플렉시블 전자소자에 대한 요구가 커지면서, 핵심 부품인 플렉시블 투명전극에 대한 관심도 높아지고 있다. 현재 디스플레이 등의 전자소자에 가장 보편적으로 사용되는 투명전극은 인듐 산화물에 주석산화물이 도핑된 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide; ITO) 박막이다. 그러나 ITO는 굽히거나 휘었을 때, 깨지기 쉬운 특성을 가지고 있어 플렉시블 투명전극으로 사용하기 어렵다. 투명전극은 전자소자의 핵심부품이기 때문에, 기존 ITO 투명전극을 대체 가능한 고사양(기계적 유연성, 광 투과도 85% 이상, 면저항 15 Ω/sq 이하)의 플렉시블 투명전극 기술이 시급한 과제로 여
국내 연구진이 휠 수 있는 디스플레이에 적용 가능한 투명전극 개발에 성공했다. 이에 따라 향후 플렉시블(Flexible) 터치 패널 등에 널리 적용될 전망이다. ETRI(한국전자통신연구원)는 면저항·투과도 특성을 동시에 제어 가능한 4인치 크기의 대면적 고품질의 그래핀 합성기술을 최근 개발했다. 연필심의 재료인 흑연 한개층을 말하는‘그래핀’은 탄소원자들이 벌집모양으로 배열된 얇은 막 형태의 나노소재로 두께가 0.3nm(나노) 크기로, 사람 머리카락 두께의 백만분의 1 수준이다. 전기가 잘 전달되는 전도성, 높은 투과도, 우수한 유연성 등 특성을 갖고 있다. 현재 휘어지는 디스플레이에는 주로 인듐 주석 산화물(ITO)이 많이 쓰인다. 하지만 ITO는 소재의 한계성과 휠 때 깨짐현상 등으로 문제점이 있다. 이의 대체재로 급부상 중인 것이 그래핀, 메탈 메쉬(Metal mesh), 나노와이어(Nano wire) 등이 있다. ETRI는 지난 5월 7일, 나노와이어에 이어 그래핀을 투명전극으로 적용하는데 성공했다. 그동안 그래핀은 원자 한 층의 두께로 인해 투과도면에서는 우수한 특성을 보여주었지만 면저항을 낮추는데는 어려움이 있어 왔
[헬로티] 플렉시블 디스플레이 시대가 다양한 기술이 잇달아 개발되며 예상보다 앞당겨질 것으로 보인다. 국내 연구진은 플렉시블 디스플레이 실현의 핵심 기술인 용액기반 산화물 박막 트랜지스터 제조에 성공했고, 차세대 플렉시블 투명 디스플레이용 고성능 투명전극, 손상없이 반복적으로 휘어지면서 우수한 효율을 갖는 플렉시블 유기발광다이오드(OLED) 기술, 저온공정이 가능한 고성능의 박막트랜지스터 및 OLED 등을 개발하면서 플렉시블 디스플레이 시대를 열었다. 투명전극 재료로 인듐주석산화물(Indium tin oxide, ITO)이 가장 많이 사용되고 있으나, 수급 불균형에 따른 비용 증가와 약한 기계적 강도 및 취성(구부리면 깨지는 성질)을 띄는 성질 때문에 이를 대체할 만한 재료에 관한 연구 개발이 현재 전 세계적으로 활발하게 이루어지고 있다. 은 나노와이어(AgNW)가 연성을 띄며 전기전도성이 우수하고 지름이 수 나노미터(nm, 1미터의 10억분의 1) 수준으로 작아 고성능 투명전극 제조를 위한 재료로 적합하여 기존 ITO를 대체할 재료로 최근 주목받아 왔다. 하지만 아직까지 은 나노와이어 기술은 와이어간의 높은 접촉 저항에 따른 낮은 전기전도성 및 은 나노와이
국내 연구진이 휠 수 있는 디스플레이에 적용 가능한 투명전극 개발에 성공했다. 이에 따라 향후 플렉시블(Flexible) 터치 패널 등에 널리 적용될 전망이다. ETRI(한국전자통신연구원)는 면저항·투과도 특성을 동시에 제어 가능한 4인치 크기의 대면적 고품질의 그래핀 합성기술을 최근 개발했다. 연필심의 재료인 흑연 한개층을 말하는‘그래핀’은 탄소원자들이 벌집모양으로 배열된 얇은 막 형태의 나노소재로 두께가 0.3nm(나노) 크기로, 사람 머리카락 두께의 백만분의 1 수준이다. 전기가 잘 전달되는 전도성, 높은 투과도, 우수한 유연성 등 특성을 갖고 있다. 현재 휘어지는 디스플레이에는 주로 인듐 주석 산화물(ITO)이 많이 쓰인다. 하지만 ITO는 소재의 한계성과 휠 때 깨짐현상 등으로 문제점이 있다. 이의 대체재로 급부상 중인 것이 그래핀, 메탈 메쉬(Metal mesh), 나노와이어(Nano wire) 등이 있다. ETRI는 지난 7일, 나노와이어에 이어 그래핀을 투명전극으로 적용하는데 성공했다. 그동안 그래핀은 원자 한 층의 두께로 인해 투과도면에서는 우수한 특성을 보여주었지만 면저항을 낮추는데는 어려움이 있어 왔다.
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