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전도성 고분자 PEDOT/PSS의 전기전도성 향상을 목표로 한 계층구조 제어

전문가 제언: ○ 컴퓨터를 포함하는 가전기기 및 통신기기의 디지털화 및 급속한 고성능화에 따라 휴대용 디스플레이의 실현이 절실하게 요구되고 있다. 이를 실현하기 위해서는 디스플레이용 전극재료가 투명하면서 낮은 저항값 및 기계적 충격에 대하여 대응할 수 있는 높은 유연성을 가져야 하며 고온에서도 단락 또는 면 저항의 변화가 발생하지 않아야 한다.

○ 디스플레이용으로 가장 많이 이용되고 있는 투명전극의 재질은 ITO(인듐주석산화물)이다. 그러나 투명전극을 ITO로 형성할 경우 과도한 비용이 들고 대면적을 실현하기 어렵다. 특히 대면적으로 ITO를 코팅하면 면저항의 변화가 커서 디스플레이의 휘도 및 발광효율이 감소하는 치명적인 결점이 있다. 또한 ITO의 주원료인 인듐은 한정되어 있는 광물이며 디스플레이 시장이 확장함에 따라 급속히 고갈되고 있다.

○ 이와 같은 ITO의 결점을 극복하기 위해 우수한 유연성을 가지며 코팅공정이 단순한 PEDOT/PSS를 사용하여 투명전극을 형성하는 연구가 수행되고 있다. 투명전극을 PEDOT/PSS로 형성할 경우 투명전극의 면 저항이 높기 때문에 디스플레이용 투명전극으로 사용하는 것은 어려운 문제점이 있다. 따라서 PEDOT/PSS로 형성된 투명전극의 면 저항을 낮추기 위해 디메틸술폭시드(DMSO), 에틸렌글리콜, 솔비톨 등을 첨가하는 방안이 제안되고 있다.

○ 이 논문은 고휘도 방사광을 이용한 X선 회절실험에 의해 PEDOT/PSS의 특징인 구조계층성과 전기전도성의 상관관계에 대하여 밝힌 결과와 고전기전도화를 목표로 한 배향성 고체막의 제작, 구조물성 평가에 대하여 소개하고 있다.

○ 국내에서는 각 대학교 산업협력단들과 삼성전기 등에서 PEDOT/PSS 조성물 및 이를 사용하는 투명전극필름 제조에 대하여 연구하고 있다. 앞으로 제막 시에 에틸렌글리콜 등을 이용한 전도성 향상 및 웨어러블 관련 전원, 소형통신기기의 전원 및 배터리 충전을 위한 전원 등에 관한 연구도 필요할 것이다.

저자: Honma Yuta, et al.
자료유형: 니즈학술정보