은 나노와이어 기반 복합 전극 제작 과정.사진제공=한국연구재단
[대전=일요신문] 박하늘 기자 = 다소 저렴한 재료들을 켜켜이 쌓아 발광효율과 소자 유연성을 향상시킨 OLED용 투명전극이 국내연구진에 의해 개발됐다. 이 전극이 값비싼 주석 전극을 대체할 것으로 기대를 모으고 있다.
한국연구재단은 고려대 주병권 교수·박영욱 연구교수팀이 은 나노와이어, 아연산화물, 전도성 고분자를 복합 결합한 투명 유연 디스플레이용 전극을 개발했다고 31일 밝혔다.
은 나노와이어는 값비싼 광전자소자 물질인 인듐 주석 산화물(ITO)의 대체물질로, 전도도와 투명도가 우수하며 가격이 저렴하다. 그러나 표면이 거칠고 쉽게 산화되는 등 외부 스트레스에도 취약하다.
아연 산화물(IZO)은 투명 전도성 산화물로서 저온공정이 가능하나 전도도가 다소 떨어진다. OLED에 자주 쓰이는 전도성고분자는 전도성고분자는 한게가 있다.
연구팀은 이 재료들의 문제점을 극복한 복합구조의 투명유연 전극을 만들었다.
이 복합구조로 은 나노와이어의 연결이 보완되고 외부스트레스로부터 보호됐다. 또한 거철기가 개선되고 더 유연해져 소자 효율을 높였다
이 전극은 OLED에 적용했을 때, 외부양자효율이 ITO 전극에 비해 최대 23% 증가했다. 외부양자효율 값이 높으면 적은 전력으로 소자 구동이 가능하다.
주병권 교수는 “은 나노와이어의 한계를 극복하고자 다른 재료와 복합하는 방식은, 더욱 진보한 전극 기술로 활용될 것”이라며 “이는 매장량이 부족하고 원가가 비싼 ITO전극을 대체할 수 있는 가능성을 제시한 것”이라고 말했다.
이번 연구성과는 ‘사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)’ 10월5일 자에 게재됐다.
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