금오공과대학교 신소재공학부 김종복 교수 연구팀이 친환경적인 접착력 제어 기법을 이용해 최소한의 공정단계와 공정비용으로 은 나노 와이어 기반의 유연투명전극을 패터닝할 수 있는 기술을 개발했다.

유연투명전극은 갤럭시 폴드와 같은 웨어러블소자 제작에 필수적인 소재로서 감광제(포토레지스트) 기반의 포토리소그래피 기술로 패터닝된 후 다양한 전자소자 제작에 사용되고 있다. 그러나 감광제의 인체유해성이 지속적으로 제기되고 있고 최근 일본의 감광제 수출 규제로 인해 대체 기술 확보가 매우 시급한 상황이다. 

이러한 때에 김종복 교수 연구팀은 유해한 감광제를 사용하지 않으면서도 유연투명전극에 사용되는 은 나노 와이어와 기판과의 접착력을 제어함으로써 친환경적으로 유연전극을 패터닝할 수 있는 기술을 개발했다. 유연투명전극 제조 공정에 간단한 표면처리 공정을 도입하여 은 나노 와이어와 기판과의 접착력을 선택적으로 제어한 후 기판 위에 광경화성 고분자를 코팅하고 이를 떼어냄으로써 한 번의 유연전극 제조 공정을 통해 두 종류의 패턴된 유연전극을 동시에 제작할 수 있게 한 것이다. 

김종복 교수는 “이번 연구결과는 웨어러블 소자 제작을 위한 필수 소재인 유연투명전극을 친환경적이고 낮은 비용으로 패터닝할 수 있음을 보여준 것”이라며, “향후 웨어러블 소자 시장에서 국내 업체의 경쟁력을 강화시키고 일본의 감광제 수출 규제 등에 대응할 수 있는 기반이 될 것으로 기대한다”고 밝혔다.

이번 연구는 소재 및 에너지 분야 저명 학술지인 ‘재료화학저널 A(Journal of Materials Chemistry A, Impact Factor: 10.733)’ 6월호에 “Critical Work of Adhesion for Economical Patterning of Silver Nanowire-based Transparent Electrodes”란 제목으로 게재됐다.

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