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현장을 찾아서 - 금오공과대학교

국내최초 플렉시블 다층 투명 전극 개발
김한기 교수 연구팀, 태양전지산업 핵심기술

2008년 09월 18일(목) 05:53 [경북중부신문]

　금오공과대학교(총장 최환) 정보나노소재공학전공의 김한기 교수팀이 플렉시블 태양전지와 플렉시블 유기광전소자에 적용이 가능한 다층 플렉시블 투명 전극을 개발했다.
　기존의 ITO 보다 일함수가 큰 IZTO 박막 사이에 나노 두께의 아주 얇은 은(Ag)층을 삽입함으로써 투과도를 유지하면서도 상온에서도 낮은 저항 (3∼5 Ohm/square)과 우수한 구부림 특성을 나타내는 IZTO/Ag/IZTO 구조의 다층 투명 전극을 구현했다.
　나노 두께를 가지는 은층의 표면 플라즈몬 공진 (Surface plasmon resonance) 효과를 이용하기 때문에 금속 층이 삽임 됨에도 불구하고 가시광선 영역의 높은 투과율을 나타낼 수 있으며 금속의 특성상 휨에 대한 저항이 크기 때문에 구부려도 전기적 특성과, 광학적 특성을 그대로 유지할 수 있는 투명 전극을 개발했다.
　일반적으로 터치패널이나 플렉시블 디스플레이에 사용되는 ITO 전극은 상온에서 성장 시 높은 저항과 낮은 투과율 그리고 기판이 휘어짐에 따른 빠른 크랙 전파로 플렉시블 태양전지나 플렉시블 유기발광소자에 적용이 어려운 문제를 갖고 있었으나, 이번에 개발된 IZTO/Ag/IZTO 다층구조의 투명전극은 상온 공정을 통해서도 우수한 전기적, 광학적, 기계적 특성을 확보할 수 있는 장점을 갖고 있다.
　특히 김 교수팀은 은의 두께에 따른 거동이 다층 투명전극의 전기적, 광학적 특성에 미치는 영향에 관한 메카니즘을 밝혀내어 학계에 관심을 얻고 있다.
　이러한 다층 박막 기술은 최근 관심을 받고 있는 ‘Roll-to-Roll 스퍼터 공정’에도 적용을 통해 플렉시블 유기발광소자, 플렉시블 유기물 태양전지분야에도 적용이 가능해 그 가능성을 주목받고 있다.
　이 같은 연구 내용은 최근 미국응용물리학회(Applied Physics Letter)지에 실렸을 뿐만 아니라 광학분야에 인지도가 높은 잡지인 Photonic Spectra 8월호에도 “Silver accentuates flexible OLEDs design"이란 제목으로 소개됐다.
　김한기 교수는 “현재 Roll-to-Roll 스퍼터를 이용해 산화물/금속/산화물 구조를 연속 공정 기술로 제작할 수 있는 연속 롤투롤 기술을 개발 중에 있으며 이를 플렉시블 유기태양전지나 발광소자에 적용할 경우 우수한 특성의 플렉시블 광전소자를 개발할 수 있다”고 밝혔다.
　한편, 김한기 교수팀은 구미차세대부품소재센터(센터장 박노진 교수)와 LG Display의 지원을 받아 관련 연구를 진행하고 있으며 최근 구미산업단지에 새로운 아이템으로 각광받고 있는 LED나 태양전지 산업에 핵심 요소기술을 제공할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
〈정재훈 기자〉

조정숙 기자

baboyalove2@nate.com
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