-경희대 김한기 교수 연구팀, ‘사이언티픽 리포트’ 게재
-차세대 플렉시블 터치패널 핵심기술 주목


［헤럴드경제=강승연 기자］휘어지는 모바일ㆍ스마트 제품을 구현하는 데 필요한 핵심기술을 국내 연구팀이 개발해 주목된다.

2일 경희대학교에 따르면, 김한기 경희대 정보전자신소재공학과 교수 연구팀은 구리를 활용한 차세대 플렉시블 터치 패널 기술을 개발해 그 논문을 지난달 19일(현지시간) 세계적 학술지 ‘네이처’의 자매지인 ‘사이언티픽 리포트’에 게재했다.

김 교수 연구팀은 논문에서 기존에 사용하던 ‘ITO’(Indium Tin Oxide)라 불리는 전도성 투명산화물 전극 대신 구리 금속을 활용해 터치 패널용 투명전극과 저가형 투명전극 구현을 위한 공정기술을 소개했다.

현재 사용되는 ITO 전극은 높은 전도도와 투과도를 동시에 가지고 있어 평판디스플레이(LCDㆍOLED)용 투명전극, 터치패널용 투명전극과 같이 다양한 투명전극 소재로 사용되고 있다.

하지만 세라믹 소재로 기판 휘어짐이 있어 쉽게 깨지고, 고가의 소재로 구성되어 있는 등의 단점을 가지고 있기 때문에 최근 모바일ㆍ스마트 제품의 휘어지는 투명전극을 구현하기에는 어려움이 있었다.

이에 김 교수 연구팀은 ITO보다 가격이 낮은 구리 그리드(Grid) 전극을 활용했다.

구리는 반짝이는 특성 때문에 투명한 전극 소재를 요구하는 터치패널에 활용되지 못했다. 김 교수 연구팀은 이를 극복하기 위해 산화구리(Cu2O)를 사이에 구리(Cu)를 삽입한 Cu2O/Cu/Cu2O 다층박막을 만들고, 이를 마이크로의 선폭을 가지는 그리드 구조로 패터닝해 금속 수준의 전도도를 가지면서도 우리 눈에 투명한 터치 패널용 투명전극을 개발했다.

구리 금속은 ITO에 비해 매우 우수한 유연성을 가지고 있어 Cu2O-Cu-Cu2O 그리드 전극은 다양한 유연 디스플레이, 유연 스마트폰용 전극이나 유연 터치패널로 적용이 가능하다.

김 교수는 “이번 연구를 통해 대면적 유연 터치패널 구현을 위한 핵심기술을 확보했다”면서 “연구결과는 플렉시블 디스플레이, 플렉시블 태블릿PC, 웨어러블디바이스, 스마트윈도우용 터치패널 등 다양한 분야에서 응용될 수 있다”고 설명했다.

김 교수 연구팀은 후속 연구로 삼성디스플레이와의 공동연구를 통해 ▷늘어나는 디스플레이 ▷늘어나는 스마트 핸드폰에 적용이 가능한 늘어나는(Stretchable) 투명전극 ▷늘어나는 투명배선 등의 연구를 진행 중이다. 스트레처블 디스플레이는 플렉시블 디스플레이 다음 세대의 디스플레이 기술로 다양한 소재기술이 필요한 차세대 연구 분야이다.

한편, 이번 연구는 미래창조과학부 중견연구사업지원, 삼성디스플레이 OLED 센터 지원으로 수행됐다.

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